第五章 物质结构与性质 元素周期律(综合训练)(广东专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.45 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-09 |
| 作者 | 妙音居士 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53403027.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第五章 物质结构与性质 元素周期律
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O16 Mg 24 Si 28 Cl 35.5 Cu 64 Ce 140
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·广东珠海·期中)晶体的结构、组成微粒间相互的作用力决定了晶体的性质,下列材料对应的晶体类型判断错误的是
A.纯金手镯—金属晶体
B.石墨—共价晶体
C.干冰—分子晶体
D.食盐—离子晶体
2.(2025·山西大同·期末)下列化学用语表达正确的是
A.次氯酸的电子式:
B.某烷烃名称为:3,4,4-三甲基己烷
C.分子的VSEPR模型:
D.HCl中共价键的电子云图:
3.(2025·广东清远·期末)科技为新质生产力的发展赋能。下列说法正确的是
A.隐身舰载战斗机“歼一35”使用的燃料煤油属于可再生能源
B.“有源相控阵雷达”使用的氮化硅属于分子晶体
C.“奋斗者号”的钛合金材料中的Ti位于元素周期表ds区
D.“深地塔科”钻探井使用金刚石钻头,金刚石与石墨互为同素异形体
4.一种杯芳酚STCA4的结构如图所示,因该物质能与CO2形成超分子而用于分离H2和CO2.已知H2和CO2的分子直径分别为2.9和3.3(1)。下列关于STCA4的说法不正确的是
A.其与CO2通过分子间相互作用形成超分子
B.其空腔适配不同大小的分子体现了超分子的自组装特征
C.有部分S原子含有孤电子对
D.STCA4中,电负性最大的元素为O
5.(2025·广东广州·期中)关于下列实验装置,说法不正确的是
A
B
C
D
A.光照条件下,装置甲可以证明和会发生取代反应
B.明矾大晶体的制备,把晶核悬挂在玻璃杯中央,使溶液缓慢降温
C.蒸发氯化钠溶液,制备氯化钠晶体
D.提纯含氯化钠的粗碘
6.(2025·广东汕头·期中)冠醚是一类皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18- 冠-6 可以通过图示方法制备。下列说法错误的是
A.18-冠-6 分子中 C、O 都采用 sp3 杂化
B.18-冠-6 和碱金属离子通过离子键形成超分子
C.冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂
D.制取方法中(1)为取代反应,另一种产物为HCl
7.(2025·广东·阶段练习)化学处处呈现美。下列说法正确的是
A.形状美:缺角的晶体能变成完美的立方体块,体现晶体自范性
B.结构美:石炭酸分子中具有单双键交替且呈平面六边形对称的结构
C.颜色美:烟花燃烧时,火焰颜色所呈现的是金属的化学性质
D.溶液美:在淀粉溶液中加入食用加碘盐,溶液变蓝色
8.(2025·广东深圳·阶段练习)下列说法错误的是
A.利用红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团
B.冠醚与碱金属阳离子之间的识别属于超分子作用
C.嫦娥六号月球车核动力电池中的与互为同位素
D.X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,也可以获得晶体的键长和键角的数值
9.(2025·广东东莞·阶段练习)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
键能:Si-O键>Si-Cl键
熔点:SiO2>SiCl4
B
工业合成氨选用400~500℃高温条件
升温有利于加快合成氨的速率
C
将装有红棕色NO2气体的注射器由10mL压缩至5mL,气体颜色变浅
,增大压强,平衡正向移动
D
H2O(g)的热稳定性比H2S(g)高
H2O分子间存在氢键
10.(2025·广东·期中)下列有关物质性质的比较正确的是
A.分子极性:CO2>SO2 B.酸性:CH3COOH>CCl3COOH
C.在水中的溶解度:Cl2>HCl D.硬度:Si>P4
11.(2025·广东茂名·期中)我国力争于2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一,下列关于和说法正确的是
A.固态属于共价晶体
B.键角大于键角
C.干冰升华时,的受到破坏
D.干冰中每个分子周围紧邻6个分子
12.(2025·广东珠海·期中)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
HCHO的分子结构是平面三角形
HCHO是非极性分子
B
VSEPR预测是四面体结构
的键角是
C
中有配位键
N提供空轨道,提供孤对电子
D
某冠醚与能形成超分子,与则不能
与的离子半径不同
13.(2025·广东广州·期中)研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释正确的是
选项
实例
解释
A
的碱性比强
甲基是吸电子基,增加了N原子的电子密度
B
由与组成的离子液体常温下呈液态
与其离子的体积较大有关
C
熔点比高
分子间作用力大小不同
D
HBr和HI热稳定性不同
分子间作用力大小不同
14.(2025·广东广州·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列有关晶体的叙述正确的是
A.1mol二氧化硅晶体有个Si—O键
B.30g二氧化硅晶体中含有个二氧化硅分子
C.14g乙烯分子含个σ键
D.12g金刚石中含个C—C键
15.(2025·广东·阶段练习)无机盐被广泛用于生产颜料、油漆、油墨等领域。X、W、Y的原子半径增大,且分属两个不同的短周期;基态X原子核外s能级与p能级电子数之比为4:3,W与X相邻,Y的最外层电子数是K层电子数的一半,Z的M层未成对电子数为4。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>W>Y B.W所有单质的熔点都比Z单质的高
C.电负性:Z>W>X D.最高价氧化物对应的水化物酸性:W>X
16.(2025·广东广州·期中)如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法错误的是
A.冰晶胞类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C.碘单质是分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大
D.MgO、碘单质两种晶体的熔点顺序为:MgO>碘单质
二、非选择题(本大题共4个小题,共56分)
17.(14分)嫦娥五号返回器带回月球土壤样品。研究发现,月球土壤样品中存在含铁、金、银、铅、锌、铜、硅等40多种元素,请回答下列问题。
(1)基态铁原子的价层电子排布式为 ,在元素周期表中的位置为 ,基态与中未成对电子数之比为 。
(2)硅原子核外电子运动状态为 种,硅原子最高能级轨道电子云轮廓图的形状为 。
(3)硅与碳化硅(SiC)均可以作为芯片的材料,其中碳化硅(SiC)的晶体类型是 晶体。熔点比较:硅 碳化硅(填“>”、“=”、“<”)
(4)分析Cu、Zn的核外电子排布,推测Cu的第二电离能 (填“大于”“小于”或“等于”)Zn的第二电离能。
(5)Cu的一种氧化物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为,C点为。
①该晶体的化学式是 ,D点的原子坐标参数为 。
②已知该晶体密度为,晶胞边长为apm,则阿伏加德罗常数的值为 。(用含d和a的式子表示)
18.(2025·广东佛山·期中)(14分)铈(Ce)的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(含、等)为原料制备的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)表示氟原子激发态的电子排布式有_____(填序号)。
A. B. C. D.
(2)中非金属元素的第一电离能从小到大依次是 。
(3)“氧化焙烧”后,Ce元素转化为和。写出“氧化焙烧”时发生的化学方程式: 。
(4)实验室进行操作①所需的玻璃仪器有烧杯、 。
(5)“系列操作”包含如图几个过程:
已知:不能溶于有机物TBP;能溶于有机物TBP,且存在反应。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是 。“有机层B”中发生反应的离子方程式为 。
(6)立方晶胞结构如图所示。在该晶体中,铈离子周围最近且等距离的氧离子的个数为 。
(7)已知距离最近的两个氧离子的距离是apm,则晶体的密度等于 (列出计算式即可,用代表阿伏加德罗常数的值)。
19.(2025·广东江门·期中)(14分)CIGS靶材是一种主要含铜、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)的合金,由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题:
(1)基态Ga的核外电子排布式为,转化为下列激发态时所需能量最少的是______(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)硫酸铜分别和氨水、可形成配合物,。
①的空间结构为 ,EDTA中碳原子杂化方式为 。
②在化合物中,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图),该阳离子中存在的化学键类型为 ,该化合物加热时首先失去的组分是 。
(3)人体代谢甲硒醇后可增加抗癌活性,下表中有机物沸点不同的原因为 。
有机物
甲醇
甲硫醇
甲硒醇
沸点/℃
64.7
5.95
25.05
(4)四方晶系的晶胞结构如图所示,晶胞参数为,,晶胞棱边夹角均为。设阿伏加德罗常数的值为,的相对分子质量为M,则该晶体密度 (用含有m、M和。的代数式表示)。晶体中与单个In键合的Se有 个。
20.(2025·广东汕头·期中)(14分)铟被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含 ZnO、In2O3,还含少量 SnO2 、PbO、SiO2 等物质)为原料,制备粗铟的工艺流程如下:
已知:①In(铟)与 Al 是同主族元素,Sn(锡)是第ⅣA 族元素;
②H2A2 为萃取剂,萃取 In3+原理为:In3+ (水相)+3H2A2(有机相)InA3·3HA(有机相)+3H+(水相)。
(1)In 元素位于第五周期,In 原子的原子序数为 。
(2)“酸浸”中滤渣的主要成分是 。
(3)“反萃取 ”中,从有机相 InA3·3HA中分离铟时,需加入浓度较大的盐酸,从平衡 移动的角度说明其原因 。
(4)“沉铟 ”中,SnCl转化为SnO。
①的 VSEPR 模型名称是 ;
②写出该步转化的离子方程式 。
(5)“酸溶 ”后,铟主要以InCl形式存在溶液中;加入锌粉制得粗铟,同时还生成一种具有还原性的气体。写出“还原 ”步骤中发生反应的化学方程式 。
(6)一种铜铟硒晶体(化学式为 CuInSe2)的晶胞结构如图所示,晶胞中 In 和 Se 未标明, 用 A 或者 B 代替(B 球在体内)。
推断 In 是 。(填“A”或“B”)
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第五章 物质结构与性质 元素周期律
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O16 Mg 24 Si 28 Cl 35.5 Cu 64 Ce 140
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·广东珠海·期中)晶体的结构、组成微粒间相互的作用力决定了晶体的性质,下列材料对应的晶体类型判断错误的是
A.纯金手镯—金属晶体
B.石墨—共价晶体
C.干冰—分子晶体
D.食盐—离子晶体
【答案】B
【解析】A.纯金为金属,属于金属晶体,A正确;
B.石墨层内为共价键、层间为共价键,属于混合晶体,B错误;
C.干冰属于分子晶体,分子间靠分子间作用力结合在一起,C正确;
D.食盐为氯化钠,属于离子晶体,D正确;
故选B。
2.(2025·山西大同·期末)下列化学用语表达正确的是
A.次氯酸的电子式: B.某烷烃名称为:3,4,4-三甲基己烷
C.分子的VSEPR模型: D.HCl中共价键的电子云图:
【答案】A
【解析】
A.次氯酸是共价化合物,电子式为,A正确;
B.按3,4,4-三甲基己烷的名称书写键线式为:,按取代基编号最小原则,的系统命名为:3,3,4-三甲基己烷,B错误;
C.中N为sp3杂化,模型是四面体,C错误;
D.HCl中H的s能级电子,其电子云轮廓图呈球形,Cl原子的p能级电子,其电子云轮廓图呈哑铃形,二者形成s-pσ键,原子轨道头碰头方式重叠,故该键的电子云图为,D错误;
故选A。
3.(2025·广东清远·期末)科技为新质生产力的发展赋能。下列说法正确的是
A.隐身舰载战斗机“歼一35”使用的燃料煤油属于可再生能源
B.“有源相控阵雷达”使用的氮化硅属于分子晶体
C.“奋斗者号”的钛合金材料中的Ti位于元素周期表ds区
D.“深地塔科”钻探井使用金刚石钻头,金刚石与石墨互为同素异形体
【答案】D
【解析】A.煤油是石油分馏产物,属于不可再生能源,A错误;
B.氮化硅(Si3N4)是原子晶体(高熔点、高硬度),而非分子晶体,B错误;
C.Ti的原子序数为22,位于周期表d区(第IVB族),区包含IB和IIB族,C错误;
D.金刚石和石墨均为碳的同素异形体,D正确;
故选D。
4.一种杯芳酚STCA4的结构如图所示,因该物质能与CO2形成超分子而用于分离H2和CO2.已知H2和CO2的分子直径分别为2.9和3.3(1)。下列关于STCA4的说法不正确的是
A.其与CO2通过分子间相互作用形成超分子
B.其空腔适配不同大小的分子体现了超分子的自组装特征
C.有部分S原子含有孤电子对
D.STCA4中,电负性最大的元素为O
【答案】B
【解析】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,A正确;
B.STCA4的空腔适配不同大小的分子体现了超分子的分子识别特性,B错误;
C.苯环与苯环间连接的S原子含有孤电子对,C正确;
D.STCA4中含有C、H、O、S元素,电负性最大的元素为O,D正确;
故选B。
5.(2025·广东广州·期中)关于下列实验装置,说法不正确的是
A
B
C
D
A.光照条件下,装置甲可以证明和会发生取代反应
B.明矾大晶体的制备,把晶核悬挂在玻璃杯中央,使溶液缓慢降温
C.蒸发氯化钠溶液,制备氯化钠晶体
D.提纯含氯化钠的粗碘
【答案】A
【解析】A.会和NaOH反应,所以装置甲不能证明和发生取代反应,故A错误;
B.利用小晶种能形成结晶中心制备大晶体,故B正确;
C.氯化钠溶解度受温度影响比较小,所以在蒸发皿中蒸发结晶,故C正确;
D.碘容易升华,加热粗碘,粗碘中的碘会升华,遇到盛冰水的圆底烧瓶凝华,从而分离出碘,故D正确;
故答案为A。
6.(2025·广东汕头·期中)冠醚是一类皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18- 冠-6 可以通过图示方法制备。下列说法错误的是
A.18-冠-6 分子中 C、O 都采用 sp3 杂化
B.18-冠-6 和碱金属离子通过离子键形成超分子
C.冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂
D.制取方法中(1)为取代反应,另一种产物为HCl
【答案】B
【解析】A.18-冠-6分子中O原子形成2个σ键,还有2个孤电子对,O原子为sp3杂化,C原子形成4个σ键、没有孤电子对,C原子为sp3杂化,A正确;
B.18-冠-6 和碱金属离子通过配位键作用形成超分子,B错误;
C.冠醚分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂,C正确;
D.由(1)的反应特点可知,其为取代反应,生成18-冠-6分子和HCl,D正确;
故答案选B。
7.(2025·广东·阶段练习)化学处处呈现美。下列说法正确的是
A.形状美:缺角的晶体能变成完美的立方体块,体现晶体自范性
B.结构美:石炭酸分子中具有单双键交替且呈平面六边形对称的结构
C.颜色美:烟花燃烧时,火焰颜色所呈现的是金属的化学性质
D.溶液美:在淀粉溶液中加入食用加碘盐,溶液变蓝色
【答案】A
【解析】A.晶体具有规则的几何形状,具有自范型,所以缺角的晶体在饱和溶液中变为完美立方体块,体现了晶体的自范性,故A正确;
B.石炭酸是苯酚的俗称,苯酚分子中含有的苯环不是单双键交替结构的结构,故B错误;
C.焰色试验是元素的性质,所以烟花燃烧时,火焰颜色所呈现的是金属的物理性质,故C错误;
D.食用加碘盐中含有碘酸钾,不含有单质碘,所以在淀粉溶液中加入食用加碘盐,溶液不会变蓝色,故D错误;
故选A。
8.(2025·广东深圳·阶段练习)下列说法错误的是
A.利用红外光谱实验可确定青蒿素分子中含有的部分基团
B.冠醚与碱金属阳离子之间的识别属于超分子作用
C.嫦娥六号月球车核动力电池中的与互为同位素
D.X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体,也可以获得晶体的键长和键角的数值
【答案】C
【解析】A.利用红外光谱实验可以根据不同基团的吸收峰不同,来确定青蒿素分子中含有的部分基团,故A正确;
B.超分子具有分子识别及自组装的特征,该过程体现分子识别功能,故B正确;
C.与的质子数不同,不互为同位素,故C错误;
D.X射线衍射实验可以获得原子的位置信息,区分晶体和非晶体,也可以获得晶体的键长和键角的数值,故D正确;
答案选C。
9.(2025·广东东莞·阶段练习)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
键能:Si-O键>Si-Cl键
熔点:SiO2>SiCl4
B
工业合成氨选用400~500℃高温条件
升温有利于加快合成氨的速率
C
将装有红棕色NO2气体的注射器由10mL压缩至5mL,气体颜色变浅
,增大压强,平衡正向移动
D
H2O(g)的热稳定性比H2S(g)高
H2O分子间存在氢键
【答案】B
【解析】A.由于SiO2为共价晶体,SiCl4为分子晶体,则熔点:SiO2>SiCl4,与键能大小无关,A不合题意;
B.合成NH3的反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,但升高温度为加快反应速率,B符合题意;
C.压缩注射器,增大压强,平衡向正反应方向移动,但容器的体积减小,NO2浓度增大,气体颜色比压缩前深,C不合题意;
D.H2O(g)的热稳定性比H2S(g)高是由于H-O的键能比H-S键能更大,与H2O分子间存在氢键无关,D不合题意;
故答案为:B。
10.(2025·广东·期中)下列有关物质性质的比较正确的是
A.分子极性:CO2>SO2 B.酸性:CH3COOH>CCl3COOH
C.在水中的溶解度:Cl2>HCl D.硬度:Si>P4
【答案】D
【解析】A.CO2为直线型非极性分子,SO2的中心原子孤电子对数为,价层电子对数为3、空间构形为V形,是极性分子,分子极性CO2<SO2,A错误;
B.Cl的强吸电子效应使CCl3COOH中羟基的极性增强、更容易电离出氢离子,则酸性强于CH3COOH,B错误;
C.HCl为极性分子,与水互溶,溶解度远高于微溶的Cl2,C错误;
D.Si为共价晶体,硬度大;P4为分子晶体,硬度小,D正确;
故选D。
11.(2025·广东茂名·期中)我国力争于2060年前实现碳中和。与重整是利用的研究热点之一,下列关于和说法正确的是
A.固态属于共价晶体 B.键角大于键角
C.干冰升华时,的受到破坏 D.干冰中每个分子周围紧邻6个分子
【答案】B
【解析】A.固态属于分子晶体,故A错误;
B.是正四面体结构,键角为109°28′,是直线形结构,键角为180°,故B正确;
C.干冰升华时为物质状态的变化,破坏的是分子间作用力,不是C=O受到破坏,故C错误;
D.以右下角CO2分子为研究对象,与其紧邻的为面心上的3个CO2分子,而被选为研究对象的CO2分子被8个立方体所共有,所以是3×8=24 个,又考虑到面心上的被2个这样的立体共有,故=12个,故D错误;
故答案选B。
12.(2025·广东珠海·期中)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
HCHO的分子结构是平面三角形
HCHO是非极性分子
B
VSEPR预测是四面体结构
的键角是
C
中有配位键
N提供空轨道,提供孤对电子
D
某冠醚与能形成超分子,与则不能
与的离子半径不同
【答案】D
【解析】A.HCHO分子为平面三角形结构,但其正负电荷中心不重合,属于极性分子,故不选A;
B.NH3中N原子价层电子对数为4,NH3的VSEPR模型为四面体结构,孤电子对对成键电子对的排斥大于成键电子对之间的排斥,NH3的键角约为107°,故不选B;
C.[Cu(NH3)4]2+中存在配位键,配位键由Cu2+提供空轨道、N提供孤对电子,故不选 C;
D.冠醚与Li+结合而与K+不结合,是因为Li+和K+的离子半径不同导致空腔匹配差异,故选D;
故答案为:D。
13.(2025·广东广州·期中)研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释正确的是
选项
实例
解释
A
的碱性比强
甲基是吸电子基,增加了N原子的电子密度
B
由与组成的离子液体常温下呈液态
与其离子的体积较大有关
C
熔点比高
分子间作用力大小不同
D
HBr和HI热稳定性不同
分子间作用力大小不同
【答案】B
【解析】A.甲基是给电子基团,通过诱导效应增加N原子的电子密度,从而增强碱性,故A错误;
B.离子液体常温下呈液态是因为离子体积大、结构不对称,导致离子键弱,熔点低,故B正确;
C.SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,熔点差异由晶体类型不同导致,故C错误;
D.HBr和HI热稳定性差异源于H-Br和H-I键能不同,与分子间作用力无关,故D错误;
选B。
14.(2025·广东广州·期中)设为阿伏加德罗常数的值,下列有关晶体的叙述正确的是
A.1mol二氧化硅晶体有个Si—O键
B.30g二氧化硅晶体中含有个二氧化硅分子
C.14g乙烯分子含个σ键
D.12g金刚石中含个C—C键
【答案】C
【解析】A.1mol二氧化硅晶体中每个Si原子连接4个O原子,形成4mol Si-O键,故含有4NA个Si-O键,而非2NA,A错误;
B.二氧化硅为共价晶体,结构中不存在单个分子,因此30g SiO2中不含SiO2分子,B错误;
C.乙烯(C2H4)每个分子含5个σ键(4个C-H、1个C-C),14g乙烯为0.5mol,对应0.5×5NA=2.5NA个σ键,C正确;
D.金刚石中每个C原子形成4个C-C键,但每个键被2个C共享,总键数为4×1mol=2mol,即2NA个,而非4NA,D错误;
选C。
15.(2025·广东·阶段练习)无机盐被广泛用于生产颜料、油漆、油墨等领域。X、W、Y的原子半径增大,且分属两个不同的短周期;基态X原子核外s能级与p能级电子数之比为4:3,W与X相邻,Y的最外层电子数是K层电子数的一半,Z的M层未成对电子数为4。下列说法正确的是
A.第一电离能:X>W>Y B.W所有单质的熔点都比Z单质的高
C.电负性:Z>W>X D.最高价氧化物对应的水化物酸性:W>X
【答案】A
【分析】X、W、Y的原子半径依次增大,且分属两个不同的短周期,基态X原子核外s能级与p能级电子数之比为4:3,则X为N元素;W与X相邻,则W为C元素;Y的最外层电子数是K层电子数的一半,则Y为Na元素;Z的M层未成对电子数为4,则Z为Fe元素。
【解析】A.金属元素的第一电离能小于非金属元素,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能的大小顺序为N>C>Na,故A正确;
B.足球烯是熔沸点低的分子晶体,铁是熔沸点较高的金属晶体,所以足球烯的熔点低于铁,故B错误;
C.金属元素的电负性小于非金属元素,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性的大小顺序为N>C>Fe,故C错误;
D.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强,所以硝酸的酸性强于碳酸,故D错误;
故选A。
16.(2025·广东广州·期中)如图为几种晶体或晶胞的结构示意图,下列说法错误的是
A.冰晶胞类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键个数的比为1:2
C.碘单质是分子晶体,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大
D.MgO、碘单质两种晶体的熔点顺序为:MgO>碘单质
【答案】A
【解析】A.冰晶胞内水分子间以氢键相结合,A错误;
B.在金刚石晶体中,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,每个共价键为2个碳原子所共有,每个碳原子形成的共价键为4×=2个,则碳原子与碳碳键个数的比为1:2,B正确;
C.碘单质是分子晶体,I2、CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶的原理,碘单质在CCl4中比水中溶解度更大,C正确;
D.MgO、碘单质分别是离子晶体和分子晶体,离子晶体熔点高于分子晶体,则两种晶体的熔点顺序为:MgO>碘单质,D正确;
故选A。
二、非选择题(本大题共4个小题,共56分)
17.(14分)嫦娥五号返回器带回月球土壤样品。研究发现,月球土壤样品中存在含铁、金、银、铅、锌、铜、硅等40多种元素,请回答下列问题。
(1)基态铁原子的价层电子排布式为 ,在元素周期表中的位置为 ,基态与中未成对电子数之比为 。
(2)硅原子核外电子运动状态为 种,硅原子最高能级轨道电子云轮廓图的形状为 。
(3)硅与碳化硅(SiC)均可以作为芯片的材料,其中碳化硅(SiC)的晶体类型是 晶体。熔点比较:硅 碳化硅(填“>”、“=”、“<”)
(4)分析Cu、Zn的核外电子排布,推测Cu的第二电离能 (填“大于”“小于”或“等于”)Zn的第二电离能。
(5)Cu的一种氧化物的晶胞结构如图所示,已知A点的原子坐标参数为,C点为。
①该晶体的化学式是 ,D点的原子坐标参数为 。
②已知该晶体密度为,晶胞边长为apm,则阿伏加德罗常数的值为 。(用含d和a的式子表示)
【答案】(1) <(1分) 第四周期第Ⅷ族 <(2分) 4:5<(1分)
(2) 14 (1分) 哑铃形(1分)
(3)共价(1分) <(1分)
(4)大于(1分)
(5) (1分) (2分) (2分)
【解析】(1)基态铁原子的价层电子排布式为:,位于元素周期表:第四周期第Ⅷ族,基态、的价层电子排布式分别为:、,基态与中未成对电子数之比为:4:5;
(2)硅原子核外电子数为14,核外电子运动状态为14种,基态硅原子的价层电子排布式为:,最高能级轨道电子云轮廓图的形状为:哑铃形;
(3)碳化硅的晶体类型是共价晶体,Si原子半径大于C,Si-Si键键长大于C-Si键,键长段,键能大,熔点高,故熔点:硅<碳化硅;
(4)Cu、Zn的核外价电子排布分别为:、,4s电子先失去,Cu的第二电离能为失去3d10电子需要吸收的最低能量,电离能大,故Cu的第二电离能大于Zn的第二电离能;
(5)①O原子的个数为:,Cu原子个数为4,晶体的化学式为:Cu2O,D点位于体对角线的处,原子坐标参数为:;
②该晶体密度为,晶胞边长为apm,,。
18.(2025·广东佛山·期中)(14分)铈(Ce)的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(含、等)为原料制备的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)表示氟原子激发态的电子排布式有_____(填序号)。
A. B. C. D.
(2)中非金属元素的第一电离能从小到大依次是 。
(3)“氧化焙烧”后,Ce元素转化为和。写出“氧化焙烧”时发生的化学方程式: 。
(4)实验室进行操作①所需的玻璃仪器有烧杯、 。
(5)“系列操作”包含如图几个过程:
已知:不能溶于有机物TBP;能溶于有机物TBP,且存在反应。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是 。“有机层B”中发生反应的离子方程式为 。
(6)立方晶胞结构如图所示。在该晶体中,铈离子周围最近且等距离的氧离子的个数为 。
(7)已知距离最近的两个氧离子的距离是apm,则晶体的密度等于 (列出计算式即可,用代表阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)AD(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
(4)玻璃棒、漏斗(2分)
(5) 分液 (1分) (2分)
(6)8(1分)
(7)(2分)
【分析】氟碳铈矿在富氧空气中氧化焙烧得到二氧化碳和熔渣,熔渣用硫酸酸浸得到含BaSO4和SiO2的滤渣A,含CeF3+的滤液A,滤液A经系列操作得到含Ce3+的水层,用NaOH调pH得到滤渣B和滤液B,滤渣B用NaClO氧化得到Ce(OH)4,煅烧Ce(OH)4得到CeO2。
【解析】(1)氟原子的基态电子排布式为1s22s22p5。激发态是基态电子获得能量跃迁到较高能级形成的。
A.1s22s22p43s1,是2p能级上的一个电子跃迁到3s能级,属于氟原子的激发态,A符合题意;
B.,氟原子只有9个电子,此排布式电子数不符合氟原子,不是氟原子的激发态,B不符合题意;
C.,该排布式电子数不符合氟原子,不是氟原子的激发态,C不符合题意;
D.,是2p能级上的2个电子跃迁到3p能级,属于氟原子的激发态,D符合题意;
故选AD;
(2)在CeFCO3中的非金属元素为C、O、F。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,C、O、F同周期,所以第一电离能从小到大依次是C<O< F;
(3)根据题意,“氧化焙烧”时CeFCO3与氧气反应生成CeO2、CeF4和CO2。Ce元素化合价升高,O元素化合价降低。根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式:;
(4)操作①是过滤操作,过滤操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)因为Ce3+不能溶于有机物TBP,CeF3+能溶于有机物TBP,加入有机物TBP后会出现分层现象,所以分离方法是分液;在有机层B中,CeTBP4+在酸性条件下被H2O2还原为Ce3+,H2O2被氧化为O2。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为:;
(6)观察CeO2立方晶胞结构,以面心的Ce离子为例,与它最近且等距离的O离子在其周围的八个小立方体的体心,所以铈离子周围最近且等距离的氧离子的个数为8;
(7)距离最近的两个氧离子的距离是apm,则晶胞的棱长x =pm=cm,晶胞中Ce离子位于顶点和面心,根据均摊法,Ce离子个数n(Ce)=;O离子位于体内,个数n(O)=8,即一个晶胞中含有4个CeO2。CeO2的摩尔质量为M =( 140 + 16×2)g/mol=172g/mol,根据,m = ,V=x3=,则晶体密度ρ=。
19.(2025·广东江门·期中)(14分)CIGS靶材是一种主要含铜、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)的合金,由于其良好的电学传导和光学透明性被广泛用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题:
(1)基态Ga的核外电子排布式为,转化为下列激发态时所需能量最少的是______(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)硫酸铜分别和氨水、可形成配合物,。
①的空间结构为 ,EDTA中碳原子杂化方式为 。
②在化合物中,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图),该阳离子中存在的化学键类型为 ,该化合物加热时首先失去的组分是 。
(3)人体代谢甲硒醇后可增加抗癌活性,下表中有机物沸点不同的原因为 。
有机物
甲醇
甲硫醇
甲硒醇
沸点/℃
64.7
5.95
25.05
(4)四方晶系的晶胞结构如图所示,晶胞参数为,,晶胞棱边夹角均为。设阿伏加德罗常数的值为,的相对分子质量为M,则该晶体密度 (用含有m、M和。的代数式表示)。晶体中与单个In键合的Se有 个。
【答案】(1)B(1分)
(2) 正四面体形 (1分) 、 (2分) 共价键和配位键(2分) (2分)
(3)三种物质都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,但甲醇分子间存在氢键所以沸点最高(2分)
(4) (2分) 4(2分)
【解析】(1)根据核外电子排布规律可知,激发态B的能量最低,故基态Ga原子转化为激发态B时所需能量最少,故选B;
(2)①的σ键的数目为4,孤对电子数目为=0,故的空间构型为正四面体形;EDTA中,饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,连有碳氧双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化,故EDTA中碳原子杂化方式为sp3和sp2;
②该配合物的阳离子中,Cu2+和配体之间形成配位键,配体分子内存在极性键,故该阳离子中存在配位键和极性键;Cu2+与H2O形成的配位键比与NH3所形成的配位键弱,故该化合物加热时首先失去的组分是H2O;
(3)甲醇、甲硫醇、甲硒醇都是分子晶体,结构相似,相对分子质量越大,分子晶体的沸点越高,甲醇分子间存在氢键,所以甲醇的沸点最高;
(4)Cu原子有4个位于棱上,6个位于面上,故Cu原子的个数为=4,In原子有8个位于顶点上,4个位于面上,1个位于体心,故In原子的个数为=4,Se原子有8个,全部在晶胞内部,故Se原子的个数为8,则晶胞质量为g,晶胞体积为(m10-10cm)∙(m10-10cm)∙(2m10-10cm)=2m310-30cm3,故晶胞密度ρ==g•cm-3;晶胞中与单个In键合的Se有2个,则晶体中与单个In键合的Se有4个。
20.(2025·广东汕头·期中)(14分)铟被广泛应用于电子、太阳能等领域。以某炼锌废渣(主要含 ZnO、In2O3,还含少量 SnO2 、PbO、SiO2 等物质)为原料,制备粗铟的工艺流程如下:
已知:①In(铟)与 Al 是同主族元素,Sn(锡)是第ⅣA 族元素;
②H2A2 为萃取剂,萃取 In3+原理为:In3+ (水相)+3H2A2(有机相)InA3·3HA(有机相)+3H+(水相)。
(1)In 元素位于第五周期,In 原子的原子序数为 。
(2)“酸浸”中滤渣的主要成分是 。
(3)“反萃取 ”中,从有机相 InA3·3HA中分离铟时,需加入浓度较大的盐酸,从平衡 移动的角度说明其原因 。
(4)“沉铟 ”中,SnCl转化为SnO。
①的 VSEPR 模型名称是 ;
②写出该步转化的离子方程式 。
(5)“酸溶 ”后,铟主要以InCl形式存在溶液中;加入锌粉制得粗铟,同时还生成一种具有还原性的气体。写出“还原 ”步骤中发生反应的化学方程式 。
(6)一种铜铟硒晶体(化学式为 CuInSe2)的晶胞结构如图所示,晶胞中 In 和 Se 未标明, 用 A 或者 B 代替(B 球在体内)。
推断 In 是 。(填“A”或“B”)
【答案】(1)49(2分)
(2)PbSO4、SiO2(2分)
(3)c(HCl)增大,反萃取平衡正向移动,提高反萃取率(2分)
(4)平面三角形(2分) (2分)
(5)4Zn+2+2H+=2In+4Zn2++8Cl-+H2↑(2分)
(6)A(2分)
【分析】这是一道以炼锌废渣为原料制备粗铟的工艺流程题。酸浸环节,向炼锌废渣中加入稀硫酸,废渣中的ZnO、In2O3、SnO2、PbO等金属氧化物与稀硫酸反应,而SiO2不反应,PbO反应生成难溶的PbSO4,过滤后得到含In3+、Sn4+等金属离子的溶液和滤渣(主要为PbSO4、SiO2)。萃取过程,加入萃取剂H2A2/煤油,依据反应In3⁺(水相)+3H2A2(有机相)InA3・3HA(有机相)+3H⁺(水相),In³⁺从水相转移到有机相,与其他杂质离子分离,得到水相和含铟有机相。反萃取环节,向含铟有机相中加入盐酸,增大H⁺浓度使上述萃取平衡逆向移动,In³⁺从有机相转移到水相,得到含、的溶液和有机相。沉铟环节,向含、的溶液中加入烧碱溶液,SnCl转化为SnO,过滤分离出滤液和含铟沉淀。酸溶过程,向含铟沉淀中加入盐酸,使沉淀溶解,铟主要以形式存在于溶液中。还原过程,向含的溶液中加入锌粉,锌粉将还原为粗铟,同时产生具有还原性的氢气。
【解析】(1)In与Al同主族,Al是13号元素,位于第三周期。In位于第五周期,第四周期有18种元素,第五周期前两主族元素依次排列。从Al所在的第三周期到In所在的第五周期,原子序数变化为13+18+18=49,所以 In 原子的原子序数为 49。
(2)根据以上分析“酸浸”中滤渣的主要成分是PbSO4、SiO2。
(3)已知萃取In³⁺原理为:In3⁺(水相)+3H2A2(有机相)InA3・3HA(有机相)+3H⁺(水相)。“反萃取”中加入浓度较大的盐酸,HCl会电离出大量H⁺,根据勒夏特列原理,增大生成物H⁺的浓度,平衡逆向移动,促使InA3・3HA转化为In³⁺进入水相,从而提高反萃取率。
(4)①SnO中Sn原子的价层电子对数为,为杂化。根据价层电子对互斥理论,SnO的 VSEPR 模型名称是平面三角形。
②“沉铟”中,与烧碱溶液反应转化为,同时Cl⁻留在溶液中,根据原子守恒和电荷守恒,离子方程式为。
(5)“酸溶”后铟主要以形式存在溶液中,加入锌粉制得粗铟,同时生成具有还原性的气体H2。锌被氧化为Zn2⁺,根据得失电子守恒、原子守恒配平离子方程式为:4Zn+2+2H⁺=2In+4Zn²⁺+8Cl⁻+H2↑。
(6)根据晶胞结构,利用均摊法计算。晶胞中A的个数为,B球在体内,个数为8,Cu的个数为。在CuInSe2中,Cu原子个数:In原子个数:Se原子个数=1:1:2,Se原子数应该最多,所以Se是B,In是A。
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