内容正文:
专题05 物质结构与性质
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点01 原子结构与性质
(5年5考)
2024·湖北卷、2021·湖北卷
物质结构与性质在选择题中年均考查2-3题(6-9分),侧重基础概念(如化学键类型、分子极性判断)。
1.命题特点
(1)情境融合:①传统文化情境(如黑火药成分分析,涉及晶体结构);②新材料应用(如石墨烯导电性解释,考查杂化轨道理论)。(2)能力迁移升级:2024年起取消“送分题”,需通过模型推导得出结论。
2.考点分布
(1)原子结构与性质,涉及原子的电子层结构、电负性、电离能比较;(2)分子结构与性质,涉及分子极性、手性判断、氢键对物性的影响;(3)晶体结构与性质,涉及熔、沸点、溶解度、导电能力、空间利用率的比较,粒子间的作用力分析。
考点02 分子结构与性质
(5年5考)
2025·湖北卷、2024·湖北卷、2023·湖北卷、2022·湖北卷、2021·湖北卷
考点03晶体结构与性质
(5年5考)
2025·湖北卷、2024·湖北卷、2023·湖北卷
考点01 原子结构与性质
1.(2024·湖北卷)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
2.(2021湖北卷)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
3.(2021湖北卷)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是
A.Na-的半径比F-的大 B.Na-的还原性比Na的强
C.Na-的第一电离能比H-的大 D.该事实说明Na也可表现出非金属性
考点02 分子结构与性质
4.(2025·湖北卷)下列说法错误的是
A.胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B.合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C.配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D.超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成
5.(2024·湖北卷)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃
芘
并四苯
蒄
结构
结合常数
385
3764
176000
A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
6.(2023·湖北卷)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VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
7.(2023·湖北卷)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是( )
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH提供破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
8.(2022湖北卷)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为。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 D.分解产物的电子式为
9.(2022湖北卷)根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
10.(2021湖北卷)“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是
A.CO2是Ⅴ形的极性分子 B.CO2可催化还原为甲酸
C.CO2晶体可用于人工增雨 D.CO2是侯氏制碱法的原料之一
考点03晶体结构与性质
11.(2025·湖北卷)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的键极性小
D.P形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
12.(2025·湖北卷)下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
石蜡油的流动性比水的差
石蜡油的分子间作用力比水的小
B
溶于水显碱性
可结合水中的质子
C
可以氧化
中O显正电性
D
石墨作为润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
13.(2024·湖北卷)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
王水溶解铂
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
石墨能导电
未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
14.(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:(1040℃)远高于(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:()远强于()
羟基极性
D
溶解度(20℃):(29g)大于(8g)
阴离子电荷
1.(2025·湖北黄石·二模)中外历史人物在化学学科的发展中做出了不可磨灭的贡献。下列有关说法错误的是
A.中国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗虐有效成分青蒿素
B.德国科学家玻尔发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理
C.中国化学家徐光宪院士及其研究团队在稀土元素的分离及其应用中作出了重要贡献
D.美国化学家鲍林提出电负性的概念,用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
2.(2025·湖北黄冈·二模)下列对有关物质结构或性质的描述不正确的是
A.纯物质晶体颗粒小于200nm时,晶粒越小,熔点越高
B.分子空间结构与其稳定性有关,例如椅式C6H12比船式C6H12稳定
C.等离子体是一种特殊的气体,可存在于日光灯的灯管里、蜡烛的火焰里和极光里
D.上图为六个硅氧四面体(六元环)形成的简单阴离子,其化学式为
3.(2025·湖北·二模)下列关于甲醛的结构与性质的叙述,错误的是
A.电负性:O>C>H B.键角:∠HCH小于∠HCO
C.甲醛与水可以形成分子间氢键 D.甲醛是非极性分子
4.(2025·湖北沙市·模拟预测)杯芳烃的空腔大小由苯环的数量控制,通过在上缘和下缘引入基团,可改变其溶解度和选择性。下图是SC[6]A修饰的银纳米粒(SC[6]A-AgNPs)与血根碱(SGR)形成SC[6]A-AgNPs-SGR络合过程示意图,产物具有良好的抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性。下列说法正确的是
A.杯[n]芳烃中大π键与被装载分子通过强配位键形成超分子
B.SC[6]A是杯[6]芳烃上缘引入磺酸基后形成,可以增强水溶性
C.由于自组装的特征,后续研究选用SC[4]A同样可以自发装入血根碱(SGR)
D.SC[6]A可修饰银纳米粒是因为其含有特定数量的羟基(-OH)带来的分子识别特性
5.(2025·湖北·一模)六方氮化硼晶体的结构与石墨类似(如图所示),它是一种很好的电绝缘体。下列关于该晶体的说法正确的是
A.属于共价晶体
B.可作高温润滑剂
C.1mol 含有3mol 键
D.电子被约束在硼周围而不能自由移动导致绝缘
6.(2025·湖北沙市·三模)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
H2O的沸点高于HF
O-H…O的键能大于F-H…F的键能
B
铍和铝都能与NaOH反应
铍和铝电负性相近,极化能力相似
C
磷脂分子头部亲水,尾部疏水;细胞膜是磷脂双分子层
细胞膜双分子层头向外,尾向内排列
D
识别K+的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径大小不同
7.(2025·湖北·二模)物质结构差异会引起物质性质差异。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
沸点:
前者形成分子间氢键,后者形成分子内氢键
B
键角:
前者O原子杂化,后者O原子杂化
C
水溶性:
前者烃基占比小,后者烃基占比大
D
硬度:金刚石
前者含有共价键,后者不含共价键
8.(2025·湖北黄石·二模)瓜环(简称CB[n],n=5~8,10,13~15)形似南瓜,简化示意图如图,是继杯芳烃之后被控掘出的第四代大环分子。瓜环的环壁上含有4倍于其结构单元数的氮原子,可以包结有机分子、气体分子和其他客体小分子。已知:苯环直径为0.34nm,根据下列信息下列说法错误的是
CB[n]
CB[5]
CB[6]
CB[7]
端口直径/nm
0.24
0.39
0.54
空腔直径/nm
0.44
0.58
0.73
高度/nm
0.91
0.91
0.91
A.由化合物I和H2C=O生成1mol CB[7]的同时生成14molH2O
B.瓜环在识别分子时可通过非共价键作用形成超分子
C.化合物I既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D.苯环可被包结进入CB[5]的空腔中
9.(2025·湖北黄冈·模拟预测)下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
先铺设聚丙烯酸钠树脂材料后再种植
聚丙烯酸钠树脂具有吸水性和保水性
B
用氧炔焰切割金属
乙炔具有还原性
C
石墨可用作润滑剂
石墨中形成大π键的电子可以在整个碳原子平面上运动
D
卤素单质沸点:Cl2<Br2<I2
键能:Cl-Cl>Br-Br>I-I
10.(2025·湖北黄冈·模拟预测)类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
选项
已知
方法
结论
A
O2是非极性分子
类比
O3是非极性分子
B
苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
类比
甲苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C
“杯酚”分离C60和C70
推理
“杯酚”与C60、C70形成化学键强度不同
D
离子液体中离子的半径大
推理
离子液体的熔沸点低
11.(2025·湖北襄阳·三模)根据物质的组成和结构可推测其性质,下列推测不合理的是
物质
性质描述
推测
A
三甲基铝Al(CH3)3
暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈
三甲基铝与水反应可得到CH4和Al(OH)3
B
三氟化氯ClF3
极强助燃剂,能发生自耦电离:2ClF3ClF+ClF
BrF3比ClF3更易发生自耦电离
C
丙烯醛CH2=CHCHO
碳碳双键和醛基都能被足量酸性KMnO4氧化
氧化产物为CO2和HOOCCOOH
D
氨气NH3
氨气溶于水显碱性
甲胺溶于水碱性强于NH3
12.(2025·湖北黄石·二模)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
用He代替氢气填充探空气球更安全
He的电子构型稳定,不易得失电子
B
不存在稳定的NF5分子
N原子价层只有4个原子轨道,不利于形成5个N-F键
C
H2S、H2Se、H2Te的沸点依次升高
它们均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大
D
NO、NO、NO的键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
13.(2025·湖北武汉·模拟预测)化学基本概念和研究方法是化学学习的基础。下列说法正确的是
A.杂化轨道只用于形成共价键
B.塑料、合成纤维、合成橡胶均为功能高分子材料
C.等离子体是一种特殊的固体,它具有良好的导电性和流动性
D.研究物质性质的方法有观察、实验、分类、比较、假说和模型法
14.(2025·湖北武汉·模拟预测)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
酸性:-OOCCH2COOH<HCOOH
-OOCCH2为推电子基团
B
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
晶体的自范性
C
键长:
C原子杂化方式及原子参与形成大π键的数目
D
水流可被静电吸引,CCl4不能
水中存在少量H+和OH-
15.(2025·湖北武汉·二模)从微观视角探析物质结构性质是学习的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
金属具有良好的导电性
金属晶体中电子气在电场中定向移动
B
甲苯与高锰酸钾溶液反应实验中加入冠醚(18-冠-6)可以缩短褪色时间
18-冠-6与相互作用,使高锰酸钾间接“溶于”甲苯中,增大与甲苯接触的机会
C
比的沸点低
分子间氢键比分子间氢键弱
D
中的键角比中的键角大
的孤电子对数比少,对成键电子对的斥力小
16.(2025·湖北武汉·模拟预测)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A.乙醚是非极性分子,乙醇是极性分子,因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小
B.F3C-是吸电子基团,Cl3C-是推电子基团,因此F3CCOOH的酸性强于Cl3CCOOH
C.原子的能级是量子化的,因此原子光谱是不连续的线状谱线
D.阴离子电荷不同,因此溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)
17.(2025·湖北黄冈·三模)化学物质丰富而又独特的性质离不开其神奇的微观结构。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
氧气中O=O的键能大于O-O的键能的三倍
O2分子中只存在一个π键
B
NaCl分散在乙醇中形成胶体
乙醇分子极性小,NaCl的溶解度有限
C
羰基的热力学稳定性通常强于硫羰基
C与O原子半径相近,二者p轨道大小接近,重叠程度比S、O之间大
D
三氯蔗糖甜度高、热量值极低,是近乎完美的甜味剂
蔗糖分子中三个羟基被氯原子取代后,分子的性质发生改变,不再被人体代谢
18.(2025·湖北沙市·一模)下列事实与、的电负性差异无关的是
A.是离子化合物,是共价化合物 B.沸点:
C.氧化性: D.ClF中Cl显正价
19.(2025·湖北·二模)借助科学仪器测量能够帮助我们更加准确地认识事物及其变化规律。下列叙述错误的是
A.利用X射线衍射仪测定冰晶体中水分子的键长和键角
B.利用核磁共振氢谱仪测定青蒿素的相对分子质量
C.利用红外光谱仪测定水杨酸中的官能团种类信息
D.利用原子吸收光谱仪测定地质矿物中的金属元素
20.(2025·湖北襄阳·模拟预测)对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
第一电离能:N>O
N的2p轨道半充满,结构更稳定,能量更低
B
碳正离子稳定性:
Br电负性比F小,电子云更加的偏向碳正离子
C
用洗涤剂清洗餐具
洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向内、疏水基团向外的胶束
D
硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温的性质
硅酸盐中含有硅氧四面体结构
21.(2025·湖北襄阳·三模)有关物质结构与性质的描述错误的是
A.晶体中含有阳离子不一定有阴离子
B.和的空间构型均为平面三角形
C.构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实
D.氢键(X—H…Y)三原子不一定在同一条直线上
22.(2025·湖北襄阳·三模)下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
碳正离子稳定性:>
F的电负性比Br大,电子云更加偏离碳正离子
B
溶解度:碳酸氢钠<碳酸钠
易与水形成氢键,溶解度降低
C
[Cu(NH3)4]SO4在溶剂中的溶解度:水>乙醇
水的极性比乙醇大
D
配位键的强弱:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+
N的电负性小,给电子能力强,配位键强
23.(2025·湖北·模拟预测)我国科学家合成首例可控单分子电子开关器件。该分子在紫外光照射下关环(电路接通),在可见光照射下开环(电路断开),其微观示意图如下。下列说法错误的是
A.石墨烯可以导电
B.单分子开关经紫外光照射发生了物理变化
C.水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离
D.紫外光照射后,单分子开关体系内的电子具有流动性,故可以导电
24.(2025·湖北黄冈·三模)盘状双层胶束扁平状的,可用于研究生物膜的功能。将DMPE(其结构如图,可视作二元酸H2A+)加入缓冲液,震荡过夜可制得盘状双层胶束(如图所示),每个盘状双层胶束约有1000个DMPE。已知DMPE的Ka1=0.1,Ka2=1×10-9;若δ(H2A+)=n(H2A+)/[n(HA)+n(A-)+n(H2A+)],pH=9时,,;pH=7时,δ(H2A+)=9.9×10-7,δ(A-)=9.9×10-3。下列叙述不正确的是
A.pH=9时,每个盘状双层胶束所带电荷数约为
B.DMPE形成盘状双层胶束涉及到的作用力有范德华力、氢键等
C.DMPE分散到缓冲液中形成盘状双层胶束的过程体现了超分子的自组装
D.将pH值提高9以上时,盘状双层胶束的形状更倾向于保持扁平
25.(2025·湖北襄阳·三模)金属-有机笼(MOCs)是一类具有刚性空腔的化合物,可以作为“分子容器”模拟酶的催化反应。一种含Zn2+立方笼“Zn-1”的合成方法如下图所示,其中DMF为有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺。已知Zn-1中含有14个Zn2+,分别位于立方笼的顶点和面心。下列说法错误的是
A.Zn-1中Zn2+的配位数有两种,分别为4和6
B.Zn-1为中性分子,水溶性差,因此需要在有机溶剂DMF中制备
C.Zn-1中的立方空腔具有疏水性,可以容纳有机分子发生反应
D.将Zn-TAPP换成Pd-TAPP也能合成类似的立方笼
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专题05 物质结构与性质
考点
五年考情(2021-2025)
命题趋势
考点01 原子结构与性质
(5年5考)
2024·湖北卷、2021·湖北卷
物质结构与性质在选择题中年均考查2-3题(6-9分),侧重基础概念(如化学键类型、分子极性判断)。
1.命题特点
(1)情境融合:①传统文化情境(如黑火药成分分析,涉及晶体结构);②新材料应用(如石墨烯导电性解释,考查杂化轨道理论)。(2)能力迁移升级:2024年起取消“送分题”,需通过模型推导得出结论。
2.考点分布
(1)原子结构与性质,涉及原子的电子层结构、电负性、电离能比较;(2)分子结构与性质,涉及分子极性、手性判断、氢键对物性的影响;(3)晶体结构与性质,涉及熔、沸点、溶解度、导电能力、空间利用率的比较,粒子间的作用力分析。
考点02 分子结构与性质
(5年5考)
2025·湖北卷、2024·湖北卷、2023·湖北卷、2022·湖北卷、2021·湖北卷
考点03晶体结构与性质
(5年5考)
2025·湖北卷、2024·湖北卷、2023·湖北卷
考点01 原子结构与性质
1.(2024·湖北卷)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
【答案】A
【解析】A.VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不同,故A错误;B.元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化,这一规律叫元素周期律,元素性质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果,故B正确;C.在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反,这个原理被称为泡利原理,故C正确;D.1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道,称为sp3杂化轨道,故D正确;故答案为:A。
2.(2021湖北卷)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A.N的电负性比P的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B.N与N的π键比P与P的强,可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C.NH3的成键电子对间排斥力较大,可推断NH3的键角比PH3的大
D.HNO3的分子间作用力较小,可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
【答案】A
【解析】A.P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大,因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大,A项错误;B.N与N的键比P与P的强,故的稳定性比的高,B项正确;C.N的电负性比P大,NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近,NH3中成键电子对间的斥力大,因此NH3的键角比PH3的大,C项正确;D.相对分子质量:HNO3<H3PO4,因此HNO3的分子间作用力比磷酸的分子间作用力小,从而导致HNO3的熔点比H3PO4的低,D项正确;故选A。
3.(2021湖北卷)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子,向该溶液中加入穴醚类配体L,得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是
A.Na-的半径比F-的大 B.Na-的还原性比Na的强
C.Na-的第一电离能比H-的大 D.该事实说明Na也可表现出非金属性
【答案】C
【解析】A.核外有3个电子层、核外有2个电子层,故的半径比的大,A项正确;
B.的半径比Na的大,中原子核对最外层电子的引力更小,更易失电子,故的还原性比Na的强,B项正确;C.和最外层均是2个电子,但Na-的半径更大,原子核对最外层电子的吸引力更小,故更易失去一个电子,即Na-的第一电离能比的小,C项错误;D.该事实说明Na可以形成,即Na也可在一定条件下得电子、表现出非金属性,D项正确;故选C。
考点02 分子结构与性质
4.(2025·湖北卷)下列说法错误的是
A.胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B.合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C.配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D.超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成
【答案】B
【解析】A.胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应,正确描述了丁达尔效应的成因,A正确;B.合成高分子通过聚合反应生成,但由于聚合度不同,分子链长度和分子量存在差异,因此是混合物而非纯净物,B错误;C.配位键的形成本质是电子对给予-接受,符合配位化合物的定义,C正确;D.超分子由多种分子通过分子间相互作用(如氢键、静电作用、以及金属离子与分子间的弱配位键等)形成,D正确;故选B。
5.(2024·湖北卷)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃
芘
并四苯
蒄
结构
结合常数
385
3764
176000
A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
【答案】B
【解析】A.“分子客车”能装载多种稠环芳香烃,故芳烃与“分子客车”通过分子间作用力形成分子聚集体——超分子,A项正确;B.“分子客车”的长为2.2nm、高为0.7nm,从长的方向观察,有与并四苯分子适配的结构,从高的方向观察则缺少合适结构,故平躺装载的稳定性大于直立装载的稳定性,B项错误;C.芘与“分子客车”中中间部分结构大小适配,故从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘,C项正确;D.芘、并四苯、蒄中π电子数逐渐增多,与“分子客车”的结合常数逐渐增大,而结合常数越大越稳定,故芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合,D项正确;答案选B。
6.(2023·湖北卷)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VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
【答案】A
【解析】A.甲烷分子的中心原子的价层电子对为4,水分子的中心原子价层电子对也为4,所以他们的VSEPR模型都是四面体,A正确;B.SO的孤电子对为1,CO的孤电子对为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,
C.CH4为正四面体结构,为非极性分子,SF4中心原子有孤电子对,为极性分子,C错误;D.XeF2和XeO2分子中,孤电子对不相等,孤电子对越多,排斥力越大,所以键角不等,D错误;故选A。
7.(2023·湖北卷)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是( )
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH提供破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
【答案】B
【解析】A项,纤维素属于多糖,大量存在于我们吃的蔬菜水果中,在自然界广泛分布,A正确;B项,纤维素难溶于水,一是因为纤维素不能跟水形成氢键,二是因为碳骨架比较大,B错误;C项,纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液,是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键促进其溶解,C正确;D项,温度越低,物质的溶解度越低,所以低温下,降低了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解性,D正确;故选B。
8.(2022湖北卷)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为。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 D.分解产物的电子式为
【答案】C
【解析】A.磷酰三叠氮分子不是对称结构,分子中的正负电荷重心是不重合的,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,C项正确;D.为共价化合物,则电子式为,D项错误;答案选C。
9.(2022湖北卷)根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,给出质子的能力越强,酸性越强。已知:,,下列酸性强弱顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据复分解反应的规律,强酸能制得弱酸,根据酸碱质子理论,给出质子的物质是酸,则反应中,酸性:,反应中,酸性:,故酸性:,答案选D。
10.(2021湖北卷)“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是
A.CO2是Ⅴ形的极性分子 B.CO2可催化还原为甲酸
C.CO2晶体可用于人工增雨 D.CO2是侯氏制碱法的原料之一
【答案】A
【解析】A.CO2的中心原子C的价层电子对数为2,无孤电子对,CO2的空间构型为直线形,其正负电荷中心重合,为非极性分子,A项错误;B.CO2可以被H2在催化剂作用下还原为甲酸,B项正确;C.固态二氧化碳(干冰)升华时吸热,可用于人工增雨,C项正确;D.侯氏制碱法中发生反应: NaC1 + H2O + NH3 +CO2= NaHCO3↓+NH4C1,CO2是生产原料之一,D项正确;故选A。
考点03晶体结构与性质
11.(2025·湖北卷)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的键极性小
D.P形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
【答案】A
【解析】A.熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷,而中只带1个负电荷;离子电荷越高,静电引力越强,离子键越强,熔点越高。因此,的离子键比更强,A错误;B.氮因原子半径小,p轨道有效重叠,能形成稳定的N≡N三键;磷原子半径大,p轨道重叠差,难以形成稳定的P≡P三键,因此倾向于形成四面体结构,B正确;C.含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高,O-H键极性越大,越易解离;氮电负性高于磷,因此中O-H键极性大,酸性强;中P电负性低,O-H键极性小,酸性弱,C正确;D.氮价层仅有2s和2p轨道,的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子;磷有3d轨道可参与杂化,且原子半径大,能容纳5个配体,故形成,D正确;故选A。
12.(2025·湖北卷)下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
石蜡油的流动性比水的差
石蜡油的分子间作用力比水的小
B
溶于水显碱性
可结合水中的质子
C
可以氧化
中O显正电性
D
石墨作为润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
【答案】A
【解析】A.石蜡油的成分主要是高碳烷烃,相对分子质量大,分子间作用力大,导致粘度大,因此石蜡油流动性比水小的原因是分子间作用力比水分子间作用力大,A错误;B.NH3中N有一对孤电子,能与水提供的H+结合,从而释放OH-,因此NH3溶于水显碱性,B正确;C.F的电负性大于O,OF2中F显负电性,O显正电性,H2O中O显负电性,H2O中O容易转移电子给OF2中O,因OF2可以氧化H2O,C正确;D.石墨是层状结构,石墨层间靠范德华力维系,范德华力较弱,导致层与层之间容易滑动,故石墨具有润滑性,D正确;答案选A。
13.(2024·湖北卷)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
B
王水溶解铂
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
石墨能导电
未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
【答案】B
【解析】A.甘油分子中有3个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且O元素的电负性较大,故其分子间形成的氢键较强,因此甘油是黏稠液体,A正确;B.王水溶解铂,是因为浓盐酸提供的能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解,在这个过程中浓盐酸没有增强浓硝酸的氧化性,而是通过形成配合物增强了铂的还原性,B不正确;C.冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,因此,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,冰的密度小于干冰,C正确;D.石墨属于混合型晶体,在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层。碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,因此石墨能导电,D正确;综上所述,本题选B。
14.(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点:(1040℃)远高于(178℃升华)
晶体类型
C
酸性:()远强于()
羟基极性
D
溶解度(20℃):(29g)大于(8g)
阴离子电荷
【答案】D
【解析】A.正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体,由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,故A正确;B.AlF3为离子化合物,形成的晶体为离子晶体,熔点较高,AlCl3为共价化合物,形成的晶体为分子晶体,熔点较低,则熔点远高于,故B正确;C.由于电负性F>H,C-F键极性大于C-H键,使得羧基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,故C正确;D.碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键,与晶格能大小无关,即与阴离子电荷无关,故D错误;答案选D。
1.(2025·湖北黄石·二模)中外历史人物在化学学科的发展中做出了不可磨灭的贡献。下列有关说法错误的是
A.中国屠呦呦等科学家使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗虐有效成分青蒿素
B.德国科学家玻尔发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理
C.中国化学家徐光宪院士及其研究团队在稀土元素的分离及其应用中作出了重要贡献
D.美国化学家鲍林提出电负性的概念,用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小
【答案】B
【解析】A.屠呦呦发现并提取了治疗疟疾的青蒿素,A正确;B.德国科学家马德隆发表了以原子光谱事实为依据的完整的构造原理,B错误;C.我国化学家徐光宪院士在稀土元素的分离及应用中作出了重要贡献,促进了我国稀土工业的发展,C正确;D.首先提出电负性概念的是美国化学家鲍林,用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,D正确;故答案选B。
2.(2025·湖北黄冈·二模)下列对有关物质结构或性质的描述不正确的是
A.纯物质晶体颗粒小于200nm时,晶粒越小,熔点越高
B.分子空间结构与其稳定性有关,例如椅式C6H12比船式C6H12稳定
C.等离子体是一种特殊的气体,可存在于日光灯的灯管里、蜡烛的火焰里和极光里
D.上图为六个硅氧四面体(六元环)形成的简单阴离子,其化学式为
【答案】A
【解析】A.根据纳米材料的表面效应,当晶粒尺寸减小至纳米级时,表面原子比例显著增加,导致表面能升高,物质稳定性降低,熔点会下降(而非升高),A符合题意;B.椅式构象的环己烷中,碳原子键角接近109°28′,无扭转张力,且氢原子为交错式排列,能量最低;船式构象存在1,4位氢原子的空间排斥,稳定性较差,可见分子空间结构与其稳定性有关,B不符合题意;C.等离子体是一种特殊的气体,由电子、阳离子和电中性粒子组成,具有良好流动性和导电能力,可存在于日光灯的灯管里、蜡烛的火焰里和极光里,C不符合题意;D.上图为六个硅氧四面体(六元环)形成的简单阴离子,按均摊法,每个硅氧四面体中含1个硅原子、个氧原子,硅呈+4价、氧呈-2价,则其化学式为,D不符合题意;故选A。
3.(2025·湖北·二模)下列关于甲醛的结构与性质的叙述,错误的是
A.电负性:O>C>H B.键角:∠HCH小于∠HCO
C.甲醛与水可以形成分子间氢键 D.甲醛是非极性分子
【答案】D
【解析】A.元素的非金属性越强、电负性越大,电负性O(3.44)>C(2.55)>H(2.20),A正确;B.C=O双键的电子云排斥力强于C-H单键,导致∠HCO>∠HCH,B正确;C.甲醛的O带有部分负电荷,可与水中的H形成分子间氢键,C正确;D.甲醛分子因羰基极性及不对称结构,正负电中心不重合,为极性分子,D错误;故选D。
4.(2025·湖北沙市·模拟预测)杯芳烃的空腔大小由苯环的数量控制,通过在上缘和下缘引入基团,可改变其溶解度和选择性。下图是SC[6]A修饰的银纳米粒(SC[6]A-AgNPs)与血根碱(SGR)形成SC[6]A-AgNPs-SGR络合过程示意图,产物具有良好的抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性。下列说法正确的是
A.杯[n]芳烃中大π键与被装载分子通过强配位键形成超分子
B.SC[6]A是杯[6]芳烃上缘引入磺酸基后形成,可以增强水溶性
C.由于自组装的特征,后续研究选用SC[4]A同样可以自发装入血根碱(SGR)
D.SC[6]A可修饰银纳米粒是因为其含有特定数量的羟基(-OH)带来的分子识别特性
【答案】B
【解析】A.杯[n]芳烃与被装载分子通过分子间作用力结合,并非化学键,故A错误;B.结合杯[6]芳烃与SC[6]A可知,SC[6]A由杯[6]芳烃发生磺化反应得到,磺酸基属于亲水基,因此可增强水溶性,故B正确;C.根据超分子可对分子进行识别,SC[6]A可自发装入血根碱,可知SC[6]A的大小与血根碱(SGR)适配,则SC[4]A无法识别血根碱,不能自发装入,故C错误;D.由SC[6]A-AgNPs-SGR络合结构可知,SC[6]A的上缘结合银纳米颗粒,应是其含有特定数量的-SO3H带来的分子识别特性,故D错误;故选:B。
5.(2025·湖北·一模)六方氮化硼晶体的结构与石墨类似(如图所示),它是一种很好的电绝缘体。下列关于该晶体的说法正确的是
A.属于共价晶体
B.可作高温润滑剂
C.1mol 含有3mol 键
D.电子被约束在硼周围而不能自由移动导致绝缘
【答案】B
【解析】A.六方氮化硼的结构与石墨类似,故属于混合型晶体,A错误;B.六方氮化硼与石墨类似,层间靠范德华力维系,易滑动,可作高温润滑剂,B正确;C.1mol 含有3x mol 键,C错误;D.硼的电子全部参与成键,没有多余电子与氮原子形成大键,电子被约束在氮周围而不能自由移动,D错误;故选B。
6.(2025·湖北沙市·三模)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
H2O的沸点高于HF
O-H…O的键能大于F-H…F的键能
B
铍和铝都能与NaOH反应
铍和铝电负性相近,极化能力相似
C
磷脂分子头部亲水,尾部疏水;细胞膜是磷脂双分子层
细胞膜双分子层头向外,尾向内排列
D
识别K+的能力:18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径大小不同
【答案】A
【解析】A.水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的氢键数目,故水的沸点高于氟化氢的沸点,故A错误;B.Be和Al处于周期表的对角线位置,电负性相近,化学性质相似,故能与NaOH反应,故B正确;C.细胞膜是磷脂双分子层,磷脂分子头部亲水,尾部疏水使细胞膜双分子层头向外,尾向内排列,故C正确;D.识别K+的能力与冠醚空腔直径的大小有关,故D正确;故选:A。
7.(2025·湖北·二模)物质结构差异会引起物质性质差异。下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
沸点:
前者形成分子间氢键,后者形成分子内氢键
B
键角:
前者O原子杂化,后者O原子杂化
C
水溶性:
前者烃基占比小,后者烃基占比大
D
硬度:金刚石
前者含有共价键,后者不含共价键
【答案】D
【解析】A.对羟基苯甲酸形成分子间氢键,邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,分子间氢键能使物质的熔沸点升高,分子内氢键能使物质的熔沸点降低,则沸点:对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸,故A正确;B.为存在大π键、为平面结构,其中O原子的价层电子对数为3、VSEPR模型为平面三角形、O原子采用sp2杂化,中O原子的价层电子对数为4、VSEPR模型为四面体、O原子采用sp3杂化,则C-O-C键角:,故B正确;C.CH3CH2OH中的-OH与水分子中的-OH相近、即烃基占比小,CH3CH2CH2CH2CH2OH中烃基较大、烃基占比大,根据相似相溶原理可知,水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2CH2OH,故C正确;D.金刚石是共价晶体、存在的作用力是共价键,C60是分子晶体、存在的作用力是范德华力,由于共价键强度大于分子间作用力,导致硬度:金刚石>C60,且C60分子中含有C-C键,故D错误;故选:D。
8.(2025·湖北黄石·二模)瓜环(简称CB[n],n=5~8,10,13~15)形似南瓜,简化示意图如图,是继杯芳烃之后被控掘出的第四代大环分子。瓜环的环壁上含有4倍于其结构单元数的氮原子,可以包结有机分子、气体分子和其他客体小分子。已知:苯环直径为0.34nm,根据下列信息下列说法错误的是
CB[n]
CB[5]
CB[6]
CB[7]
端口直径/nm
0.24
0.39
0.54
空腔直径/nm
0.44
0.58
0.73
高度/nm
0.91
0.91
0.91
A.由化合物I和H2C=O生成1mol CB[7]的同时生成14molH2O
B.瓜环在识别分子时可通过非共价键作用形成超分子
C.化合物I既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D.苯环可被包结进入CB[5]的空腔中
【答案】D
【解析】A.化合物I和发生缩合反应并失水,根据结构简式可推知生成1molCB[7]的同时生成14mol水,A正确;B.瓜环在识别分子时可通过非共价键作用,如分子间作用力形成超分子,B正确;C.化合物I中含有酰胺基,既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应,C正确;D.由表中数据可知,CB[5]的端口直径仅0.24 nm,而苯环直径约 0.34 nm,苯环无法通过如此小的端口进入CB[5]的空腔,D错误;故答案选D。
9.(2025·湖北黄冈·模拟预测)下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
先铺设聚丙烯酸钠树脂材料后再种植
聚丙烯酸钠树脂具有吸水性和保水性
B
用氧炔焰切割金属
乙炔具有还原性
C
石墨可用作润滑剂
石墨中形成大π键的电子可以在整个碳原子平面上运动
D
卤素单质沸点:Cl2<Br2<I2
键能:Cl-Cl>Br-Br>I-I
【答案】A
【解析】A.聚丙烯酸钠树脂具有吸水性和保水性,能保持土壤水分,所以先铺设聚丙烯酸钠树脂材料后再种植,陈述I和陈述Ⅱ均正确且存在因果关系,A正确;B.用氧炔焰切割金属,是因为乙炔在氧气中燃烧放出大量的热,使金属熔化,利用的是乙炔的可燃性,也体现还原性,但不是所有的燃烧均能产生高温,即陈述Ⅱ不能解释陈述I,二者无因果关系,B错误;C.石墨可用作润滑剂是因为石墨层与层之间存在较弱的范德华力,容易滑动,而“石墨中形成大π键的电子可以在整个碳原子平面上运动” 体现的是石墨的导电性,陈述Ⅱ不能解释陈述I,二者无因果关系,C错误;D.卤素单质沸点:Cl2<Br2<I2,是因为卤素单质属于分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;而键能Cl – Cl>Br – Br>I - I,二者分别与分子间作用力、化学键有关,陈述Ⅱ不能解释陈述I,无因果关系,D错误;故答案为:A。
10.(2025·湖北黄冈·模拟预测)类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
选项
已知
方法
结论
A
O2是非极性分子
类比
O3是非极性分子
B
苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
类比
甲苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C
“杯酚”分离C60和C70
推理
“杯酚”与C60、C70形成化学键强度不同
D
离子液体中离子的半径大
推理
离子液体的熔沸点低
【答案】D
【解析】A.是非极性分子,但为V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,类比错误,结论不合理,A错误;B.苯使甲基活化,甲苯能与酸性KMnO4,溶液反应使其褪色,B错误;C.“杯酚”选择性分离C60和C70,是因为杯酚通过分子空腔的大小和形状选择性地包裹,借助分子间力形成超分子,与化学键强度无关,C错误;D.离子液体的熔沸点与其中离子键的强弱有关,离子液体中阴、阳离子体积大,离子键强度小,所以熔沸点低,D正确;故选D。
11.(2025·湖北襄阳·三模)根据物质的组成和结构可推测其性质,下列推测不合理的是
物质
性质描述
推测
A
三甲基铝Al(CH3)3
暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈
三甲基铝与水反应可得到CH4和Al(OH)3
B
三氟化氯ClF3
极强助燃剂,能发生自耦电离:2ClF3ClF+ClF
BrF3比ClF3更易发生自耦电离
C
丙烯醛CH2=CHCHO
碳碳双键和醛基都能被足量酸性KMnO4氧化
氧化产物为CO2和HOOCCOOH
D
氨气NH3
氨气溶于水显碱性
甲胺溶于水碱性强于NH3
【答案】C
【解析】A.三甲基铝Al(CH3)3中Al为 + 3价,C为-3价 ,与水反应时,-3价C结合水电离的H+生成CH4,+ 3价Al结合OH-生成Al(OH)3,反应放热,生成的CH4具有可燃性,则可观察到暴露空气中瞬间着火,与水反应剧烈,推测合理,A不合题意;B.Br的电负性小于Cl,BrF3中Br更易给出电子对形成BrF ,所以BrF3比ClF3更易发生自耦电离,推测合理,B不合题意;C.丙烯醛CH2=CHCHO中碳碳双键和醛基都能被足量酸性KMnO4氧化,生成的HOOCCOOH仍然具有还原性,能被KMnO4酸性溶液氧化为CO2,即氧化产物只有CO2,C符合题意;D.甲胺CH3NH2中CH3-推电子,使N上电子云密度比NH3中N大,更易结合水电离的H+,所以甲胺溶于水碱性强于NH3,推测合理,D不合题意;故答案为:C。
12.(2025·湖北黄石·二模)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
用He代替氢气填充探空气球更安全
He的电子构型稳定,不易得失电子
B
不存在稳定的NF5分子
N原子价层只有4个原子轨道,不利于形成5个N-F键
C
H2S、H2Se、H2Te的沸点依次升高
它们均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大
D
NO、NO、NO的键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
【答案】D
【解析】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,A正确;B.氮原子价层电子排布式为:,有4个原子轨道,3个未成对电子,由共价键的饱和性可知,氮原子不能形成5个氮氟键,所以不存在稳定的分子,B正确;C.题中所给物质均为分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,随着物质分子的相对分子质量增大,范德华力逐渐增大,沸点依次升高,C正确;D.中N的价层电子对数为,杂化,无孤对电子,空间结构为直线形,键角为180°;中N的价层电子对数为,杂化,无孤对电子,空间结构为平面三角形,键角为120°;中N的价层电子对数为,杂化,有1对孤对电子,空间结构为V形,由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,导致其键角小于120°;、、的键角依次减小,这不仅与与孤电子对与成键电子对的作用力有关,也与中心N原子的杂化类型有关,D错误;故答案选D。
13.(2025·湖北武汉·模拟预测)化学基本概念和研究方法是化学学习的基础。下列说法正确的是
A.杂化轨道只用于形成共价键
B.塑料、合成纤维、合成橡胶均为功能高分子材料
C.等离子体是一种特殊的固体,它具有良好的导电性和流动性
D.研究物质性质的方法有观察、实验、分类、比较、假说和模型法
【答案】D
【解析】A.杂化轨道可用于形成共价键或容纳孤电子对,A错误;B.塑料、合成纤维和合成橡胶属于合成高分子材料,但并非都是功能高分子材料。功能高分子材料是指具有特定功能(如导电性、高吸水性或生物相容性)的高分子,B错误;C.等离子体是物质的第四态,由电离的气体组成(如火焰或霓虹灯中的气体),具有良好的导电性和流动性。但它不是固体,而是气态的特殊形式,固体具有固定的形状和刚性,而等离子体更接近气态,C错误;D.研究物质性质的方法有观察、实验、分类、比较、假说和模型法,这些是化学中研究物质性质的标准科学方法,D正确;故选D。
14.(2025·湖北武汉·模拟预测)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
酸性:-OOCCH2COOH<HCOOH
-OOCCH2为推电子基团
B
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
晶体的自范性
C
键长:
C原子杂化方式及原子参与形成大π键的数目
D
水流可被静电吸引,CCl4不能
水中存在少量H+和OH-
【答案】D
【解析】A.基团带负电荷,具有推电子效应,使中羧基的电子云密度增加,更难电离,酸性减弱,A正确;B.晶体的自范性指晶体在适宜条件下(如饱和溶液)能自发形成规则几何外形。在饱和NaCl溶液中,晶体通过溶解-再结晶过程修复缺陷,形成完整立方体,B正确;C.(氯乙烷)中C为杂化,C-Cl键为单键。(氯乙烯)中C为杂化,键长较短,且Cl原子参与形成大π键(),进一步缩短键长。CH≡CCl(氯乙炔)中C为sp杂化,键长更短。键长顺序由杂化方式和π键效应决定,C正确;D.水流被静电吸引主要因为水分子是极性分子(偶极矩大),可被静电场极化或定向。是非极性分子(偶极矩≈0),不被静电吸引。D错误;故选D。
15.(2025·湖北武汉·二模)从微观视角探析物质结构性质是学习的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
金属具有良好的导电性
金属晶体中电子气在电场中定向移动
B
甲苯与高锰酸钾溶液反应实验中加入冠醚(18-冠-6)可以缩短褪色时间
18-冠-6与相互作用,使高锰酸钾间接“溶于”甲苯中,增大与甲苯接触的机会
C
比的沸点低
分子间氢键比分子间氢键弱
D
中的键角比中的键角大
的孤电子对数比少,对成键电子对的斥力小
【答案】C
【解析】A.金属晶体中金属原子共享了价电子,形成了“电子气”,在外电场的作用下自由电子定向移动形成了电流,故金属具有良好的导电性,A正确;B.18-冠-6与相互作用形成超分子,加入冠醚中的钾离子因静电作用将高锰酸根离子间接“溶于”甲苯中,增大与甲苯接触的机会,加快反应速率,B正确;C.分子间氢键比分子间氢键强,但分子间形成的氢键个数少于,因此其沸点较低,C错误;D.中的键角比中的键角大是因为二者中心原子O原子杂化方式相同,都为sp3杂化,的孤电子对数(1对)比(2对)少,对成键电子对的斥力小,D正确;故选C。
16.(2025·湖北武汉·模拟预测)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A.乙醚是非极性分子,乙醇是极性分子,因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小
B.F3C-是吸电子基团,Cl3C-是推电子基团,因此F3CCOOH的酸性强于Cl3CCOOH
C.原子的能级是量子化的,因此原子光谱是不连续的线状谱线
D.阴离子电荷不同,因此溶解度(20℃):Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)
【答案】C
【解析】A.乙醚的结构中O原子为sp3杂化,O原子上仍有2对孤电子对,对两根碳氧键有排斥作用,因此实际的结构为V形,并不是对称分子,正负电荷中心不重合,因此乙醚为极性分子,乙醇也是极性分子,乙醚的极性比乙醇弱,且乙醇与水更易形成分子间氢键,因此乙醚在水中的溶解度比乙醇小,A错误;B.—CF3(三氟甲基)是吸电子基团(氟原子电负性强,诱导效应吸电子),—CCl3(三氯甲基)同样是吸电子基团(氯电负性较强,但弱于氟)。吸电子基团能增强羧酸酸性,—CF3吸电子能力更强,因此CF3COOH酸性强于CCl3COOH,B错误;C.原子核外电子能级是量子化的(能量不连续),电子跃迁时吸收或发射特定能量的光子,形成特定波长的光谱线。因此,原子光谱(如氢原子光谱)表现为不连续的线状谱线,C正确;D.Na2CO3(碳酸钠)阴离子为(电荷-2),NaHCO3(碳酸氢钠)阴离子为(电荷-1),溶解度差异主要归因于的氢键作用(形成稳定晶体结构),而非单纯“阴离子电荷不同”(高电荷离子通常水合作用强,但此处非主因,D错误;故选C。
17.(2025·湖北黄冈·三模)化学物质丰富而又独特的性质离不开其神奇的微观结构。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
氧气中O=O的键能大于O-O的键能的三倍
O2分子中只存在一个π键
B
NaCl分散在乙醇中形成胶体
乙醇分子极性小,NaCl的溶解度有限
C
羰基的热力学稳定性通常强于硫羰基
C与O原子半径相近,二者p轨道大小接近,重叠程度比S、O之间大
D
三氯蔗糖甜度高、热量值极低,是近乎完美的甜味剂
蔗糖分子中三个羟基被氯原子取代后,分子的性质发生改变,不再被人体代谢
【答案】A
【解析】A.O2分子中只存在一个π键,则氧气中O=O的键能小于O-O的键能的二倍,故A错误;B.乙醇分子的极性比水分子的极性弱,故NaCl在乙醇中溶解度小,通常形成胶体,故B正确;C.由于C与O原子半径相近,二者p轨道大小接近,重叠程度比S、O之间大,故羰基的热力学稳定性通常强于硫羰基,故C正确;D.蔗糖分子中三个羟基被氯原子取代后,分子的性质发生改变,不再被人体代谢,故三氯蔗是近乎完美的甜味剂,故D正确;答案选A。
18.(2025·湖北沙市·一模)下列事实与、的电负性差异无关的是
A.是离子化合物,是共价化合物 B.沸点:
C.氧化性: D.ClF中Cl显正价
【答案】B
【解析】A.的电负性大于,存在离子键,是离子化合物,存在共价键,是共价化合物,故不选A;B.Cl2相对分子质量大于F2,Cl2范德华力大于F2,所以沸点,与、的电负性无关,故选B;C.F的电负性大于Cl,F得电子能力强,所以氧化性:,故不选C;D.F的电负性大于Cl,F得电子能力强,所以ClF中Cl显正价,故不选D;选B。
19.(2025·湖北·二模)借助科学仪器测量能够帮助我们更加准确地认识事物及其变化规律。下列叙述错误的是
A.利用X射线衍射仪测定冰晶体中水分子的键长和键角
B.利用核磁共振氢谱仪测定青蒿素的相对分子质量
C.利用红外光谱仪测定水杨酸中的官能团种类信息
D.利用原子吸收光谱仪测定地质矿物中的金属元素
【答案】B
【解析】A.X射线衍射仪可以鉴别晶体,也可以测定键长及键角等信息,A正确;B.核磁共振氢谱仪主要用来测定不同化学环境的氢的种类和个数比,利用质谱仪测定青蒿素的相对分子质量,B错误;C.红外光谱仪可以测定有机物中的官能团种类信息,C正确;D.原子吸收光谱仪可以测定物质中的金属元素,D正确;故选B。
20.(2025·湖北襄阳·模拟预测)对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
第一电离能:N>O
N的2p轨道半充满,结构更稳定,能量更低
B
碳正离子稳定性:
Br电负性比F小,电子云更加的偏向碳正离子
C
用洗涤剂清洗餐具
洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向内、疏水基团向外的胶束
D
硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温的性质
硅酸盐中含有硅氧四面体结构
【答案】C
【解析】A.N的电子排布式为1s22s22p3,O的电子排布式为1s22s22p4,即N的2p轨道半充满,结构更稳定,所以第一电离能N>O,故A正确;B.Br电负性比F小,电子云更加的偏向碳正离子,所以碳正离子稳定性:,故B正确;C.用洗涤剂清洗餐具时,洗涤剂中的表面活性剂在水中会形成亲水基团向外而疏水基团向内的胶束,故C错误;D.因为硅酸盐中含有硅氧四面体结构故硅酸盐材料大多具有硬度高、耐高温的性质,故D正确;故选C。
21.(2025·湖北襄阳·三模)有关物质结构与性质的描述错误的是
A.晶体中含有阳离子不一定有阴离子
B.和的空间构型均为平面三角形
C.构造原理呈现的能级交错源于光谱学事实
D.氢键(X—H…Y)三原子不一定在同一条直线上
【答案】B
【解析】A.金属晶体中含有阳离子和自由电子,没有阴离子,A正确;B.的中心原子价层电子对数为3+=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,的中心原子价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,空间构型均为三角锥形,B错误;C.构造原理(如4s轨道在3d前填充)中的能级交错现象是通过原子光谱实验(光谱学事实)观察和验证的,C正确;D.当形成的氢键为分子内氢键时,三个原子就不在一直线上,D正确;故选B。
22.(2025·湖北襄阳·三模)下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
碳正离子稳定性:>
F的电负性比Br大,电子云更加偏离碳正离子
B
溶解度:碳酸氢钠<碳酸钠
易与水形成氢键,溶解度降低
C
[Cu(NH3)4]SO4在溶剂中的溶解度:水>乙醇
水的极性比乙醇大
D
配位键的强弱:[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+
N的电负性小,给电子能力强,配位键强
【答案】B
【解析】A.F的电负性比Br大,F的吸电子能力更强,使得中的电子云密度更大,极性大,稳定性弱于,A正确;B.若是因为易与水形成氢键,其溶解度应该增大,事实是在晶体或溶液中易形成分子间氢键或离子簇,导致与水分子间的作用减弱,溶解度降低,B错误;C.水是强极性溶剂,乙醇极性较弱,是离子化合物,更易溶于极性大的水,符合“相似相溶”原理,C正确;D.N的电负性小于O,因此N的给电子能力更强,与形成的配位键更稳定,这符合配位化学中配体给电子能力与配位键强度的关系,D正确;故选B。
23.(2025·湖北·模拟预测)我国科学家合成首例可控单分子电子开关器件。该分子在紫外光照射下关环(电路接通),在可见光照射下开环(电路断开),其微观示意图如下。下列说法错误的是
A.石墨烯可以导电
B.单分子开关经紫外光照射发生了物理变化
C.水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离
D.紫外光照射后,单分子开关体系内的电子具有流动性,故可以导电
【答案】B
【解析】A.在石墨烯中C原子采用sp2杂化,每个碳原子的成键数为3,每个C原子上有一个未参与杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。由于所有的p轨道相互平行而且相互重叠,使p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动。因此石墨烯具有导电性,A正确;B.单分子开关经紫外光照射形成了碳碳单键,这样的C原子再与其他原子或原子团结合形成化学键,产生了新的物质,因此发生了化学变化,B错误;C.由图可知:单分子开关与石墨烯片断之间通过酰胺键相连,则水解反应可使单分子开关与石墨烯片断分离,C正确;D.紫外线照射后,单分子开关体系内有共轭结构,体系内的电子具有流动性,因此可以导电,D正确;故合理选项是B。
24.(2025·湖北黄冈·三模)盘状双层胶束扁平状的,可用于研究生物膜的功能。将DMPE(其结构如图,可视作二元酸H2A+)加入缓冲液,震荡过夜可制得盘状双层胶束(如图所示),每个盘状双层胶束约有1000个DMPE。已知DMPE的Ka1=0.1,Ka2=1×10-9;若δ(H2A+)=n(H2A+)/[n(HA)+n(A-)+n(H2A+)],pH=9时,,;pH=7时,δ(H2A+)=9.9×10-7,δ(A-)=9.9×10-3。下列叙述不正确的是
A.pH=9时,每个盘状双层胶束所带电荷数约为
B.DMPE形成盘状双层胶束涉及到的作用力有范德华力、氢键等
C.DMPE分散到缓冲液中形成盘状双层胶束的过程体现了超分子的自组装
D.将pH值提高9以上时,盘状双层胶束的形状更倾向于保持扁平
【答案】D
【解析】A.pH=9时,,每个盘状双层胶束约有1000个DMPE,则数目约500,所带电荷数约,A正确;B.DMPE形成盘状双层胶束,分子间有范德华力,含等可能形成氢键,B正确;C.DMPE分散后自组装成盘状双层胶束,体现超分子自组装,C正确;D.pH提高到9以上,比例增大,胶束电荷变化,形状难保持扁平,D错误;故选D。
25.(2025·湖北襄阳·三模)金属-有机笼(MOCs)是一类具有刚性空腔的化合物,可以作为“分子容器”模拟酶的催化反应。一种含Zn2+立方笼“Zn-1”的合成方法如下图所示,其中DMF为有机溶剂N,N-二甲基甲酰胺。已知Zn-1中含有14个Zn2+,分别位于立方笼的顶点和面心。下列说法错误的是
A.Zn-1中Zn2+的配位数有两种,分别为4和6
B.Zn-1为中性分子,水溶性差,因此需要在有机溶剂DMF中制备
C.Zn-1中的立方空腔具有疏水性,可以容纳有机分子发生反应
D.将Zn-TAPP换成Pd-TAPP也能合成类似的立方笼
【答案】B
【解析】A.题目指出,Zn-1含有14个Zn2+,分别位于:8个顶点(立方笼的角)6个面心(立方笼每个面的中心),顶点Zn2+与4个配位原子结合,面心Zn2+通常与6个配位原子结合,故Zn-1中Zn2+的配位数有两种,分别为4和6,A正确;B.题目描述中未明确Zn-1的电荷状态,结合题干信息,Zn-1是含Zn2+立方笼,应该不是中性分子,B错误;C.Zn-1的立方空腔由刚性有机配体(如L1和Zn-TAPP)构成,其内部主要为芳香环、烷基链等非极性或弱极性基团,这些基团与水分子相互作用弱,形成疏水环境,可以容纳有机分子发生反应,C正确;D.Pb的配位数可以是4或6,具体取决于其化学环境,则将Zn-TAPP换成Pd-TAPP也能合成类似的立方笼,D正确;故选B。
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