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化学 选择性必修2 [人教版]作业与测评
高考真题演练——选择题专练
1.(浙江1月选考)根据元素周期律,下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:N>O>S
B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C.碱性:LiOH>KOH
D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
答案:C
解析:同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,基态N原子2p能级为3个电子,处于半充满稳定状态,比2p能级为4个电子的O的第一电离能大,故第一电离能:N>O>S,A正确;Si的电负性小于P,故Si—Cl键的极性大于P—Cl键,B正确;同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,故碱性:LiOH<KOH,C错误;Mg的金属性强于Al,故离子键百分数:MgO>Al2O3,D正确。
2.(浙江1月选考)某化合物Fe(NH3)2Cl2的晶胞如图所示,下列说法不正确的是( )
A.晶体类型为混合型晶体
B.NH3与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成
D.该化合物热稳定性比FeCl2高
答案:D
解析:NH3与Fe2+形成的配位键不稳定,该物质容易分解为FeCl2和NH3,故该化合物的热稳定性比FeCl2低,D错误。
3.(辽宁卷)下列化学用语或表述正确的是( )
A.中子数为1的氦核素:He
B.SiO2的晶体类型:分子晶体
C.F2的共价键类型:pp σ键
D.PCl3的空间结构:平面三角形
答案:C
解析:中子数为1的He核素应表示为He,A错误;SiO2为共价晶体,B错误;PCl3的空间结构为三角锥形,D错误。
4.(山东卷)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)
答案:B
解析:金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN),都为共价晶体,结构相似,则原子半径越大,键长越长,键能越小,熔、沸点越低,在这几种晶体中,键长Si—Si>Si—C>B—N>C—C,所以熔点最低的为单晶硅。
5.(安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.该物质中Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
答案:C
解析:该物质中,C原子均存在于苯环上,采取sp2杂化,每个P原子与苯环形成3个共用电子对,剩余的一个孤电子对与Ni形成配位键,价层电子对数为4,采取sp3杂化,C错误。
6.(河北卷)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
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
CO2、CH2O、CCl4键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中Cs+与8个Cl-配位,而NaCl晶体中Na+与6个Cl-配位
Cs+比Na+的半径大
D
逐个断开CH4中的C—H键,每步所需能量不同
各步中的C—H键所处化学环境不同
答案:B
解析:CO2中C原子为sp杂化,键角为180°,CH2O中C原子为sp2杂化,键角大约为120°,CCl4中C原子为sp3杂化,键角为109°28′,三种物质中C原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,B错误。
7.(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
结构
结合常数
芘
385
并四苯
3764
蒄
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:“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正确;“分子客车”的长为2.2 nm、高为0.7 nm,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错误;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正确;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正确。
8.(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,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,可以溶于NH4Cl溶液
D.Y3[Z(WX)6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
答案:A
解析: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元素;每个周期的ⅡA和ⅤA族的元素的第一电离能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个不成对电子,其价电子排布式为3d64s2,则Z为Fe元素,Y3[Z(WX)6]2为Mg3[Fe(CN)6]2。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等,石墨的熔点最高,A不正确。
9.(山东卷)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤电子对
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
答案:C
解析:由题图中信息可知,白色的小球可形成2个共价键,灰色的小球只形成1个共价键,黑色的大球形成了4个共价键,根据O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电子数可以判断,白色的小球代表O原子,灰色的小球代表F原子,黑色的大球代表I原子。图中(白色的小球)代表O原子,A不正确;根据该化合物结构片段可知,每个I原子与3个O原子形成共价键,根据均摊法可以判断其中必须有2个O原子分别与2个I原子成键,才能确定该化合物化学式为IO2F,因此,该化合物中不存在过氧键,B不正确;I原子的价电子数为7,该化合物中F元素的化合价为-1,O元素的化合价为-2,则I元素的化合价为+5,据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键,I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目,因此,该化合物中I原子存在孤电子对,C正确;该化合物中既存在I—O单键,又存在I==O双键,单键和双键的键长不相等,D不正确。
10.(广西卷)一定条件下,存在H-缺陷位的LiH晶体能吸附N2使其分解为N,随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是( )
A.c>0.5a
B.半径:r(H-)>r(H)
C.b=d
D.LiH晶体为离子晶体
答案:C
解析:根据LiH立方晶胞的结构以及晶胞参数为a可得c==a>0.5a,A正确;H原子和H-的电子层数均为1,但H-比氢原子多一个电子,因此H-的半径较大,B正确;当N占据了空缺位后,由于其比H-的半径大,因此b≠d,C错误;LiH晶体中含有Li+和H-,因此LiH晶体为离子晶体,D正确。
11.(重庆卷)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示,MgH2的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A.H-的配位数为2
B.晶胞中含有2个Mg2+
C.晶体密度的计算式为 g/cm3
D.Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之间的距离为 nm
答案:B
解析:由图可知,与H-距离最近且等距离的Mg2+的个数是3,则H-的配位数为3,A错误;该晶胞的体积为a2c×10-21 cm3,该晶胞中Mg2+的个数为8×+1=2,H-的个数为4×+2=4,相当于晶胞中含有2个MgH2,晶体密度为 g/cm3,C错误;Mg2+(ⅰ)和Mg2+(ⅱ)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半,为 nm,D错误。
12.(安徽卷)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3),其立方晶胞和导电时Li+迁移过程如下图所示。已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价。下列说法错误的是( )
A.导电时,Ti和La的价态不变
B.若x=,Li+与空位的数目相等
C.与体心最邻近的O原子数为12
D.导电时,空位移动方向与电流方向相反
答案:B
解析:根据题意,导电时Li+发生迁移,化合价不变,则Ti和La的价态不变,A正确;根据“均摊法”,1个晶胞中含Ti:8×=1个,含O:12×=3个,含La或Li或空位共1个,若x=,则La和空位共,N(La)+N(空位)=,结合化合物中正负化合价代数和为0,可得(+1)×+(+3)×N(La)+(+4)×1+(-2)×3=0,解得N(La)=、N(空位)=,Li+与空位数目不相等,B错误;由立方晶胞的结构可知,与体心最邻近的O原子数为12,即位于棱心的12个O原子,C正确;导电时Li+向阴极移动,即与电流方向相同,则空位移动方向与电流方向相反,D正确。
13.(北京卷)下列化学用语或图示表达正确的是( )
A.NaCl的电子式为Na
B.NH3的VSEPR模型为
C.2pz电子云图为
D.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
答案:C
14.(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.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.SO和CO的空间结构均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
答案:A
解析: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,所以它们的VSEPR模型都是四面体,A正确;SO的孤电子对数为1,CO的孤电子对数为0,所以SO的空间结构为三角锥形,CO的空间结构为平面三角形,B错误;CF4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;XeF2和XeO2分子中,孤电子对数不相等,孤电子对数越多,排斥力越大,所以键角不相等,D错误。
15.(辽宁卷)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是( )
A.W与X的化合物可能为极性分子
B.第一电离能Z>X>Y
C.Q的氧化物是两性氧化物
D.该阴离子中含有配位键
答案:B
解析:由镁盐的阴离子结构及L的结构可知,Q得到1个电子可形成4个单键,则Q最外层电子数为3,由W、X、Y、Z、Q核电荷数依次增大且均为短周期元素可知,Q为Al,Y的价电子数是Q价电子数的2倍,则Y有6个价电子,Y为O,Z可形成1个单键,则Z为F,W、Y原子序数之和等于Z,W为H,X形成4个单键,则X为C,W、X、Y、Z、Q依次为H、C、O、F、Al。第一电离能F>O>C,B错误。
16.(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
答案:A
解析: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;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;晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同,D不正确。
17.(河北卷)如图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的稳定性:Z>Q
B.第一电离能:X>Y
C.基态原子的未成对电子数:X>Q
D.原子半径:Z<W
答案:A
解析:由“W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大”和“Z原子的电子数是Q的一半”以及药物中间体的结构(Z、Q都形成两个共价键,Z、Q为第ⅥA族元素)可推出Z为O,Q为S,再由W形成一个共价键、X形成四个共价键、Y形成三个共价键和“分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型”可推出W、X、Y分别为H、C、N。同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大基本呈增大的趋势,故第一电离能:C<N,B错误;基态C原子的未成对电子数为2,基态S原子的未成对电子数也为2,C错误;元素周期表中H原子半径最小,故原子半径:O>H,D错误。
18.(福建卷)某含锰着色剂的化学式为XY4MnZ2Q7,Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中XY具有正四面体空间结构,Z2Q结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键角:XY3>XY
B.简单氢化物沸点:X>Q>Z
C.第一电离能:X>Q>Mn
D.最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>X
答案:C
解析:Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素,其中XY具有正四面体空间结构,可知XY为NH,故Y为H,X为N;同时分析Z2Q结构,可知Q形成两条键,Z形成5条键,故Q为O,Z为P。键角:NH3<NH,A错误;沸点为H2O>NH3>PH3,B错误;Z的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,X最高价氧化物对应的水化物为HNO3,酸性:HNO3>H3PO4,D错误。
19.(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
答案:A
解析:Z2是氧化性最强的单质,则Z是F元素,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元素,Y为O元素,W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B元素。由分析可知,X为N元素,Y为O元素,Z是F元素,第一电离能:Y<X<Z,B错误;X2Y3为N2O3,W2Y3为B2O3,两种化合物中N2O3的氧化性更强一些,C错误;X为N元素,Y为O元素,Z是F元素,其中N对应的单质为氮气,其中包含三键,键能较大,D错误。
20.(河北卷)锆(Zr)是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.该氧化物的化学式为ZrO2
B.该氧化物的密度为 g·cm-3
C.Zr原子之间的最短距离为a pm
D.若坐标取向不变,将p点Zr原子平移至原点,则q点Zr原子位于晶胞xy面的面心
答案:B
解析:该氧化物的密度ρ= g·cm-3= g·cm-3,B错误。
21.(辽宁卷)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( )
A.图1晶体密度为 g·cm-3
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
答案:C
解析:图2中Mg和空位均存在,Mg的个数小于2,化学式错误,C错误。
22.(湖北卷)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 g·cm-3
答案:C
解析: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,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,B正确;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,但它们形成的不是闭合的结构,C错误;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(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,D正确。
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