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专题10 物质结构与性质
高频考点概览
考点01 原子结构与性质
考点02 分子结构与性质
地 城
考点01
原子结构与性质
一、单选题
1.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)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.原子半径:Z>X>W B.第一电离能:Z>Y>X
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】A
【分析】该镁盐阴离子结构如图所示,其中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,Q为+3价的元素A1元素,由L的结构示意图可知,W为H元素,X为C元素,Y为O元素,Z为F元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:W是H,X是C,Y是O,Z是F,Q是Al元素。
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大;当原子核外电子层数相同时,原子序数越大原子半径就越小,所以原子半径:X(C)>Z(F)>W(H),A错误;
B.X是C,Y是O,Z是F,它们是第二周期元素,从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势,因此元素的第一电离能F>O>C,即Z(F)>Y(O)>X(C),B正确;
C.Q是Al元素,处于金属与非金属交界处,其氧化物Al2O3既能与强酸反应产生盐和水,也能够与强碱反应产生盐和水,因此Al2O3是两性氧化物,C正确;
D.Al原子最外层有3个电子,而图中阴离子中Al3+与L形成四个共价键,是由于Al3+与L之间还有一个是以配位键结合,故该阴离子中含有配位键,D正确;
故合理选项是A。
2.(23-24高二上·福建福州第三中学·期末)X、Y、Z、M四种元素原子序数依次增大。X核外未成对电子数为3,Z是周期表中电负性最大的元素,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是
A.简单氢化物的稳定性:Y>Z B.第一电离能:X>Y
C.简单离子半径:Y>M D.M位于元素周期表的p区
【答案】A
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素,则Z为F元素;M是地壳中含量最多的金属元素,则M为Al元素;X核外未成对电子数为3,且原子序数小于F,则为N元素;Y原子序数位于Z和X之间,则Y为O元素。
【详解】A.Y为O元素,Z为F元素。同一周期从左到右,元素的非金属增强。非金属性:O<F,简单氢化物的稳定性:H2O<HF,A错误;
B.N原子核外电子排布:,处于半充满稳定状态,第一电离能大于其相邻同周期元素,则第一电离能:,B正确;
C.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:,C正确;
D.M为Al元素,基态Al核外13个电子,电子排布式1s22s22p63s23p1,最后填充的电子是p能级轨道中,,Al位于元素周期表的p区,D正确;
故答案为:A。
3.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)下列硼元素的不同微粒,失去一个电子需要吸收能量最大的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】硼元素的原子序数为5,基态B原子的电子排布式为1s22s22p1,激发态原子中电子的能量高于基态原子中电子的能量,失去一个电子所需能量小于基态原子,基态原子中第一电离能小于第二电离能,由轨道表示式可知,A失去一个电子需要克服第二电离能,B失去一个电子需要克服第一电离能,C、D均为激发态,D失去一个电子需要能量最小,则失去一个电子需要吸收能量最大的是A,故答案为:A。
4.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式为 B.的VSEPR(价层电子对互斥)模型
C.的电子排布式: D.中子数为10的氧原子:
【答案】D
【详解】
A.为离子化合物,的电子式为,A错误;
B.的价层电子对数为4,其VSEPR模型为四面体,B错误;
C.砷是第33号元素,砷原子的简化电子排布式为:,C错误;
D.中子数为10的氧原子:,D正确;
故选D。
5.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,乙烯含有的键数目为
B.基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为
C.正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为
D.金刚石含碳碳单键的数目为
【答案】C
【详解】A.标准状况下,乙烯物质的量为1mol,一个乙烯分子有5个键,故乙烯含有的键数目为,A错误;
B.基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为4,故基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为,B错误;
C.烷烃含有共价键的数目为3n+1,故1个丁烷含有13个共价键,正丁烷和异丁烷的混合物物质的量为1mol,故共价键数目为,C正确;
D.金刚石中一个C原子含有2个碳碳单键,12g金刚物质的量为1mol,含有碳碳单键的数目为,D错误;
故选C。
6.(24-25高二上·福建福州第一中学·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.的水解方程式可表示为:
B.基态原子的核外电子排布式为
C.基态硫离子的价电子轨道表示式:
D.在水溶液中的电离方程式:
【答案】A
【详解】A.的水解过程中和水反应生成和,可以表示为:,A正确;
B.是24号元素,基态原子的核外电子排布式为,B错误;
C.基态硫离子的价电子排布式为3s23p6,轨道表示式:,C错误;
D.在水溶液中电离产生H+、K+和,电离方程式为:,D错误;
故选A。
7.(23-24高二上·福建福州超德中学·期末)按要求回答下列问题:
(1)如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试回答问题。
p电子云轮廓图呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(2)按要求作答:
①画出氯原子结构示意图 ;
②写出基态O核外电子排布式为: ;
③写出基态N的原子轨道表示式: ;
(3)Sm的价层电子排布式为,则价层电子排布式为 。
【答案】(1) 纺锤形, 3个
(2) 1s22s22p4;
(3)4f5;
【详解】(1)p电子的原子轨道呈纺锤形,每个p能级有 3个原子轨道;
(2)
①Cl为17号元素,其核外电子排布为2,8,7,氯原子结构示意图:;②写出基态O核外电子排布式为:1s22s22p4;③写出基态N的原子轨道表示式:;
(3)Sm的价层电子排布式为,该原子失去电子生成阳离子,则价层电子排布式为:4f5;
8.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)运用物质结构与性质的相关知识,回答下列问题:
(1)分子中,与原子相连的呈正电性,与原子相连的呈负电性电负性大小顺序是 。基态原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间上有 个伸展方向,原子轨道呈 形。
(2)的价层电子排布式为在周期表中的位置为 ,价电子轨道表示式为 。
(3)是离子晶体,其晶格能可通过Born-Haber循环计算得到。
通过图中数据 (填“能”或“不能”)计算出原子的第一电离能,的晶格能为 。
(4)GaAs的晶胞结构如图甲。将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。
①GaAs晶胞中距离Ga原子最近As原子的个数为 。
②掺杂之后,晶体中的原子个数比为 (化为最简整数比)。
【答案】(1) N > H > B 3 纺锤
(2) 第5周期第VA族
(3) 不能 5643
(4) 4 5∶27∶32
【详解】(1)根据题中信息,与原子相连的呈正电性,故氮原子电负性大于氢原子,与原子相连的呈负电性,故氢原子的电负性大于硼原子,故电负性大小顺序为N > H > B;基态原子中能量最高的电子所在的原子轨道为2p轨道,共有三个伸展方向,原子轨道呈纺锤形;故答案为:N > H > B;3;纺锤。
(2)根据的价层电子排布式为在周期表中的周期为第五周期,价电子数共为5,所以是第VA族;失去了三个电子,价电子的电子排布排布式为,轨道表示式为;故答案为:第5周期第VA族;。
(3)原子的第一电离能指的是气态基态铜原子失去一个电子所需要的最低能量,图中给的是固态铜原子,无法计算原子的第一电离能;晶格能是指气态离子形成1mol离子晶体所释放的能量,根据图示,的晶格能为(3285-822+3180)=5643;故答案为:不能;5643.
(4)根据图像,GaAs晶胞中距离Ga原子最近As原子有四个;该晶胞中的锰原子的个数根据均摊法计算共有;镓原子的个数根据均摊法计算共有;砷原子共有内部4个;故晶体中的原子个数比为5∶27∶32;故答案为4;5∶27∶32。
9.(24-25高二上·福建福州第一中学·期末)根据原子结构与性质的相关知识,请回答下列问题:
(1)基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)下列原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)价层电子排布式为 。
(4)H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为与 ,硫同周期且第一电离能大于硫元素的有 种。
【答案】(1)纺锤/哑铃
(2)C
(3)
(4) 3
【详解】(1)基态Cl原子电子占据的最高能层是M层,占据该能层的电子中能量最高的电子为3p电子,3p电子的电子云在空间有3个伸展方向,且相互垂直,原子轨道为哑铃形;故答案为:纺锤/哑铃;
(2)
基态能量最低,处于激发态能量高,能量1s<2s<2p,原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是,2个电子激发到2p轨道1个电子激发到2s轨道。故答案为:C;
(3)铬为24号元素,基态核外电子排布式为[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3,价层电子排布式为。故答案为:;
(4)根据元素周期律,同周期从左到右原子半径逐渐减小,电负性逐渐增大,C、N、O电负性逐渐增大,H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为与,同一周期中,第一电离能总体随原子序数增大而增大,但第三周期存在例外:如P(3p3半充满)的I1高于S(3p4),硫同周期且第一电离能大于硫元素的有P、Cl、Ar3种。故答案为:;3。
10.(23-24高二上·福建福州文博中学·期末)请按要求回答以下问题:
(1)基态F原子的核外电子轨道表达式为 。
(2)25Mn原子核外电子排布式为 。
(3)菱锌矿ZnCO3中基态30Zn原子价电子排布式 ,基态C原子的核外电子占据的最高能级电子云轮廓为 ,基态O原子有 种运动状态不同的电子。
(4)常温下,0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,c()<c(H2CO3),则溶液显 性。
【答案】(1)
(2)1s22s22p63s23p63d54s2
(3) 3d104s2 哑铃形 8
(4)碱
【详解】(1)
氟元素的原子序数为9,基态原子的电子排布式为1s22s22p5,轨道表示式为,故答案为:;
(2)锰元素的原子序数为25,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d54s2;
(3)锌元素的原子序数为30,基态原子的价电子排布式为3d104s2;碳元素的原子序数为6,基态原子的电子排布式为1s22s22p2,核外电子占据的最高能级是电子云轮廓为哑铃形的2p能级;氧元素的原子序数为8,基态原子的电子排布式为1s22s22p4,由泡利不相容原理可知,原子中有8种运动状态不同的电子,故答案为:3d104s2;哑铃形;8;
(4)碳酸氢钠溶液中碳酸根离子的浓度小于碳酸的浓度说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于电离程度,溶液呈碱性,故答案为:碱。
11.(23-24高二上·福建福州第三中学·期末)硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态S原子的价层电子轨道表示式为 ,其原子核外电子共有 种空间运动状态。
(2)已知:25℃时的电离常数:,,则的水解常数 ,溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。
(3)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,义会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理,写出该反应的离子方程式: 。
(4)溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
【答案】(1) 9
(2) >
(3)
(4)
【详解】(1)
①基态S原子的价层电子轨道表示式为;
②基态S原子的电子表示式为1s22s22p63s23p4,其原子核外电子占9个轨道,共有9种空间运动状态;
(2)①NaHS的水解常数;
②NaHS溶液HS-的电离Ka2= 1.3×10−13<Kh,HS-水解大于电离,溶液为碱性,故pH>7;
(3)根据溶解度小的沉淀可以转化为溶解度更小的沉淀,为了除去水垢中的CaSO4可先用 Na2CO3溶液处理,该反应的离子方程式:;
(4)Na2SO3溶液为强碱弱酸盐,氢氧根离子来自水的电离、亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子的水解,溶液为碱性,所以离子浓度为。
12.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)三氯化铬()是常用的催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧化。某化学小组采用如下流程制备无水三氯化铬并探究三氯化铬六水合物的结构。
已知:沸点为,有毒,易水解,水解时生成两种气体。
回答下列问题:
(1)基态铬原子核外电子排布式为 ,三氯化铬固体的晶体类型为 。
(2)水解反应的化学方程式为 。
(3)“热反应”制无水的实验装置如图所示(中加热装置略)。
①实验装置连接顺序为b→___,___→___,___→____(填仪器接口字母) 。
②加热反应前通的目的是 。
③A中仪器的名称是 ,其作用是 。
④中收集的物质除了还有 、 。(写化学式)。
(4)已知配合物(,配位数为6)有多种异构体,不同条件下析出不同颜色的晶体,如晶体为淡绿色。将溶于水,一定条件下结晶析出暗绿色晶体。称取该暗绿色晶体溶于水配成暗绿色溶液,加入足量的溶液,得到白色沉淀。该暗绿色晶体的化学式为 。
【答案】(1) (或) 分子晶体
(2)+H2O = CO2 + 2HCl
(3) e,f(或f,e) g,h,c 排出装置内的空气,防止被空气中氧化 长颈漏斗 平衡气压,防止堵塞
(4)(“”)
【分析】根据流程可知,分解生成,洗涤烘干后得到;在加入条件下与CCl4反应生成;易升华,高温下易被氧化,为防止其被氧化,通入氮气,排除装置内空气,最终得无水,据此分析解答。
【详解】(1)Cr原子序数为24,核外电子排布:;由于易升华,所以属于分子晶体;
(2)COCl2易水解,水解生成两种气体,水解时化合价不变,产物为CO2和HCl,反应方程式为:COCl2+H2O=CO2+2HCl;
(3)①“热反应”制无水的实验操作为在加入条件下与CCl4反应生成,结合易潮解,易升华,高温下易被氧化的性质,装置连接顺序:e,f(或f,e),g,h,c;
②加热反应前通N2的目的:排出装置内的空气,防止被空气中氧气氧化;
③结合A中仪器x的结构可知名称:长颈漏斗;其作用:可平衡气压,防止堵塞;
④结合分析可知,发生“热反应”后,E中收集的物质:;
(4)5.33g该物质对应物质的量为0.02mol,与足量的硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀2.87g,则氯化银沉淀对应物质的量为0.02mol,则1mol该暗绿色晶体在水中只能电离出1mol,则该暗绿色晶体的化学式:;
13.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)一种回收锌电解阳极泥(主要成分为和,还有少量锰铅氧化物和)中金属元素铰、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①易溶于水,不溶于乙醇;
②在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖()能发生如下反应:+HCOOH。
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)“还原酸浸”过程中二氧化锰参与反应的化学方程式为 。
(3)结合溶解度曲线图分析,由溶液制得晶体的“一系列操作”是 、 ,用 (填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量,其原因是 。
(5)酸浸溶铅时用醋酸,其相对分子质量和硝酸相近,但醋酸熔点大于硝酸,原因是 。
(6)“电解”时,加入与水反应生成二元弱酸,在阴极放电生成单质,有利于电还原沉积,则放电的电极反应式为 。
【答案】(1)15
(2)
(3) 加热蒸发 保持温度高于40℃趁热过滤 乙醇
(4)酸性催化条件下,葡萄糖可能发生副反应,额外消耗大量葡萄糖
(5)醋酸形成分子间氢键,硝酸形成分子内氢键
(6)
【分析】由题给流程可知,向阳极泥中加入稀硫酸酸洗时,氧化锌与稀硫酸反应转化为硫酸锌,过滤得到硫酸锌溶液和滤渣;向滤渣中加入稀硫酸和葡萄糖混合溶液还原酸浸,将二氧化锰、Pb2Mn8O16转化为硫酸锰和硫酸铅,过滤得到硫酸锰溶液和滤渣1;加热蒸发硫酸锰溶液,保持温度高于40℃趁热过滤得到一水硫酸锰晶体;将一水硫酸锰晶体溶于酸性溶液后加入二氧化硒,电解混合溶液,阴极得到硒,有利于Mn2+电还原沉积;向滤渣1中加入碳酸钠溶液,将硫酸铅转化为碳酸铅后,加入醋酸溶液,将碳酸铅转化为溶于水的醋酸铅,过滤得到银和醋酸铅溶液;向醋酸铅中加入硫酸溶液,将醋酸铅转化为硫酸铅沉淀,过滤得到硫酸铅和含有醋酸的滤液2。
【详解】(1)锰元素的原子序数为25,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,核外原子轨道的数目为15,则核外电子的空间运动状态有15种;
(2)由分析可知,加入稀硫酸和葡萄糖混合溶液还原酸浸的目的是将二氧化锰、Pb2Mn8O16转化为硫酸锰和硫酸铅,其中二氧化锰参与的反应为二氧化锰与稀硫酸和葡萄糖混合溶液反应生成硫酸锰、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
(3)由溶解度曲线图可知,制得一水硫酸锰晶体的操作为加热蒸发硫酸锰溶液,保持温度高于40℃趁热过滤得到一水硫酸锰晶体;由已知①MnSO4⋅H2O易溶于水,不溶于乙醇可知,应该用乙醇洗涤晶体,防止溶解损耗;
(4)由题给信息可知,酸性催化条件下,葡萄糖可能发生副反应,从而额外消耗大量葡萄糖,所以实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量;
(5)醋酸形成分子间氢键,硝酸形成分子内氢键,分子间氢键使熔沸点升高,因此醋酸熔点大于硝酸;
(6)由分析可知,将一水硫酸锰晶体溶于酸性溶液后加入二氧化硒,电解混合溶液,在阳极得到二氧化锰、阴极得到硒,则亚硒酸在阴极上放电的电极反应式为,故答案为:;
地 城
考点01
分子结构与性质
1.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)化学处处呈现美。下列说法正确的是
A.舞台上干冰升华时,共价键断裂
B.饱和溶液析出蓝色晶体,形成离子键
C.苯分子的正六边形结构,单双键交替呈现完美对称
D.焰色试验为黄色,与原子的电子跃迁有关
【答案】B
【详解】A.舞台上干冰升华时,通过吸收周围环境中的热量,发生状态的改变,但二氧化碳分子未改变,共价键没有断裂,A不正确;
B.饱和溶液中溶质结晶析出时,析出的蓝色晶体为CuSO4∙5H2O,Cu2+与之间形成离子键,B正确;
C.苯分子中,碳原子发生sp2杂化,从而形成完美对称的正六边形结构,分子中不存在单双键交替,C不正确;
D.焰色试验为黄色,Na+离子的核外电子从能量高的状态跃迁到能量较低的状态,以光的形式将能量释放出来,D不正确;
故选B。
2.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)离子液态是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,某离子液态结构如下图所示,下列说法正确的是
A.该结构中存在手性碳原子
B.该物质相较摩尔质量更大,具有更高的熔沸点
C.中含有配位键,原子为杂化
D.该物质是离子化合物,固态时能导电
【答案】C
【详解】A.该结构中不存在手性碳原子,A错误;
B.图示物质阳离子基团较大,离子键较弱,较NaBF4熔沸点更低,B错误;
C.阴离子中价层电子对数为,B原子采用sp3杂化,根据杂化理论判断B原子中有空轨道,F有孤对电子,故还含有配位键,C正确;
D.该物质是离子化合物,固态时不能导电,D错误;
故选C。
3.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄()褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为
B.和的空间结构都是正四面体形
C.元素和形成的气态氢化物,键角
D.酸性:
【答案】A
【详解】A.反应Ⅰ:As2S3~3O2~12e-,反应Ⅱ:As2S3~7O2~28e-,因此氧化1mol As2S3转移的电子物质的量为12∶28=3∶7,A正确;
B.中一个硫原子看作是O,则S的杂化类型为sp3,因为S-O、S-S的键长不同,因此空间构型为四面体,中中心原子S的杂化类型为,空间构型为正四面体,B错误;
C.元素As和S形成的气态氢化物,AsH3价层电子对为4,1对孤电子对,为三角锥形,H2S价层电子对为4,2对孤电子对,为V形,键角为AsH3>H2S,C错误;
D.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物酸性越强,同主族从上往下非金属性在减弱,所以酸性: H3AsO4< H3PO4,D错误;
故选A。
4.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼NH2NH2,其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A.键角:NH3大于H2O
B.反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键生成
C.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
D.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+
【答案】C
【详解】A.已知NH3和H2O中中心原子周围的价层电子对数均为4,且NH3分子中含有一个孤电子对、H2O分子中含有两个孤电子对,水分子中的孤电子对对成键电子对的排斥力更大,所以键角:NH3>H2O,A正确;
B.由反应历程可知,有N-H,N-O键断裂,还有N-N键的生成,B正确;
C.由反应历程可知,反应过程中,生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3,所以将NH2OH替换为ND2OD,不可能得到ND2ND2,得到ND2NH2和HDO,C错误;
D.由反应历程可知,反应过程中,Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+,后面又得到电子生成Fe2+,D正确;
故答案为:C。
5.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)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.和的空间构型均为直线型 B.和的价层电子对互斥模型均为四面体
C.和均为非极性分子 D.与的键角相等
【答案】B
【详解】A.价层电子对数,无孤电子对,分子为直线形,价层电子对数,有1对孤电子对,分子为V形,A错误;
B.的价层电子对数为,的价层电子对数为,价层电子对互斥模型均为四面体形,B正确;
C.的价层电子对数为,无孤电子对,为平面三角形,是非极性分子;的价层电子对数为,有1对孤电子对,为三角锥形,是极性分子,C错误;
D.的价层电子对数为,的价层电子对数为,键角不同,D错误;
故选B。
6.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)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
性质差异
结构因素
A.
溶解度:大于
分子间作用力
B.
熔点:远高于
晶体类型
C.
酸性:远强于
羟基极性
D.
气态氢化物稳定性:HF强于HCl
氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.20℃时,O2在水中的溶解度大于N2,表明O2分子与水分子间的作用力大于N2与水分子间的作用力,A正确;
B.TiF4晶体是离子晶体,TiCl4晶体是分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,B正确;
C.F的电负性强,对共用电子对的吸引能力强,使得CF3COOH分子中-OH的极性比CH3COOH中-OH的极性强,电离能力强,平衡常数大,C正确;
D.氢键是分子间的作用力,不影响分子稳定性,分子的稳定性受分子内原子间的共价键的影响,由于F的非金属性比Cl强,所以气态氢化物稳定性:HF强于HCl,D错误;
故选D。
7.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)以下各组物质在发生相应变化时所克服的微粒间作用力完全相同的是
A.蔗糖溶于水和HCl气体溶于水 B.金刚石熔化和金属铁熔化
C.AlCl3升华和液溴挥发 D.食盐粉碎和冰粉碎
【答案】C
【详解】A.蔗糖是分子晶体,溶于水克服分子间作用力;HCl溶于水时克服分子间作用力,HCl能电离,电离时克服共价键,A不合题意;
B.金刚石是共价晶体熔化时克服共价键,金属铁是金属晶体熔化时克服金属键,两者所克服的微粒间作用力不相同,B不合题意;
C.AlCl3和液溴都是分子晶体,AlCl3升华由固态变为气态,需克服分子间作用力,液溴挥发时需克服分子间作用力,两者所克服的微粒间作用力完全相同,C符合题意;
D.食盐是离子晶体粉碎时克服离子键,冰是分子晶体粉碎时克服分子间作用力,D不合题意;
故答案为:C。
8.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)在液氨中投入金属钠,迅速溶剂化得到蓝色电子液[Na+(NH3)x和e-(NH3)y],且过程中有少量H2产生。下列说法正确的是
A.氨易液化,是由于氨分子与水分子间形成氢键
B.电子通过配位键和结合
C.e-(NH3)y和Na+(NH3)x示意图为:
D.钠与液氨的反应可表示为:
【答案】D
【详解】A.氨易液化,是由于氨分子间存在氢键,导致氨气的沸点较高,与氨分子与水分子间形成氢键无关,A错误;
B.含有孤电子对和空轨道的原子之间容易形成配位键,NH3无空轨道,故电子不是通过配位键和氨气结合,B错误;
C.e-(NH3)y中氨气分子含有孤电子对,带负电,中心的电子也带负电,同性相斥,所以氨气分子中的N原子应该朝外,所以示意图错误,Na+(NH3)x中钠离子含有空轨道,氨气分子含有孤电子对,可以形成配位键,所以示意图正确,C错误;
D.反应中钠失去电子,只能是H原子得到电子被还原为氢气,所以钠与液氨的反应可表示为:2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑,D正确;
故答案为:D。
9.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)《化学世界》刊载了我国科学家的研究成果:在钴锰氧化物的催化作用下,偶氮桥联二呋咱高能炸药也可作固体火箭推进剂,M是合成该推进剂的中间体,M的结构简式如图所示。回答下列问题:
(1)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)中间体M分子中,碳原子的杂化类型是 。
(3)Co和Ni都属于第Ⅷ族元素,均能与等配体组成配合物。
①一种Ni2+配离子的结构如图所示,该配离子中存在的化学键类型有 (填标号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键
②写出与SCN-互为等电子体的一种分子 ,SCN-的结构式 ,SCN-与金属离子形成的配合物中配位原子一般是S而不是N,其原因是 。
(4)CoO熔点高于MnO的原因是 。
(5)KMnF3晶体有钙钛矿型的立方结构,晶胞结构如图1所示。
①若原子坐标参数A为(0,0,0);B为,则C原子的坐标参数为 。
②若阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为anm,则晶体密度为 g∙cm-3。
③在KMnF3晶胞结构的另一种表示中,Mn处于各顶角位置。该晶胞结构中,沿立方格子对角面取得的截图如图2所示。F在晶胞中的位置为 (填阿拉伯数字序号)。
【答案】(1)N>O>C
(2)sp、sp2
(3) BCE CO2 [S =C=N]- 元素的电负性S<N,所以与金属离子形成配离子的配位原子是S原子
(4)CoO和MnO都属于离子晶体,由于离子半径Mn2+>Co2+,所以晶格能CoO>MnO,熔点CoO>MnO
(5) 4、6
【详解】(1)C、N、O位于同一周期且左右相邻,非金属性依次增强,但N原子的2p轨道上的电子半充满,第一电离能反常,所以第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。
(2)中间体M分子中,碳原子的价层电子对数分别为2、3,则杂化类型是sp、sp2。
(3)
①一种Ni2+配离子的结构为,该配离子中存在的化学键类型有共价单键(σ键)、共价双键(1个σ键和1个π键)、中心Ni原子与4个N原子间形成配位键,不含有离子键,氢键不属于化学键,故选BCE。
②与SCN-互为等电子体的一种分子为CO2,SCN-与CO2为等电子体,结构相类似,则SCN-的结构式为[S =C=N]-。SCN-与金属离子形成的配合物中,配位原子通常是含有孤电子对且非金属性较弱的原子,由于N的非金属性大于S,所以一般是S而不是N,其原因是:元素的电负性S<N,所以与金属离子形成配离子的配位原子是S原子。
(4)CoO和MnO的晶体都是离子晶体,Co、Mn同同期且Mn在Co的左边,Mn的原子半径比Co大,则CoO熔点高于MnO的原因是:CoO和MnO都属于离子晶体,由于离子半径Mn2+>Co2+,所以晶格能CoO>MnO,熔点CoO>MnO。
(5)①若原子坐标参数A为(0,0,0);B为,C原子位于立方体底面的面心,则C原子的坐标参数为。
②若阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为anm,则晶体密度为=g∙cm-3。
③在KMnF3晶胞结构中,沿立方格子对角面取得的截图中,Mn与上、下两个面的面心上的F原子在同一竖线上,Mn处于各顶角位置,则F位于顶点间竖线的中点,所以F在晶胞中的位置为4、6。
【点睛】组成和结构相似的离子晶体中,通常离子间的距离越小,晶格能越大。
试卷第1页,共3页
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专题10 物质结构与性质
高频考点概览
考点01 原子结构与性质
考点02 分子结构与性质
地 城
考点01
原子结构与性质
一、单选题
1.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)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.原子半径:Z>X>W B.第一电离能:Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键
2.(23-24高二上·福建福州第三中学·期末)X、Y、Z、M四种元素原子序数依次增大。X核外未成对电子数为3,Z是周期表中电负性最大的元素,M是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是
A.简单氢化物的稳定性:Y>Z B.第一电离能:X>Y
C.简单离子半径:Y>M D.M位于元素周期表的p区
3.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)下列硼元素的不同微粒,失去一个电子需要吸收能量最大的是
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式为 B.的VSEPR(价层电子对互斥)模型
C.的电子排布式: D.中子数为10的氧原子:
5.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,乙烯含有的键数目为
B.基态碳原子核外电子占据的原子轨道数目为
C.正丁烷和异丁烷的混合物中共价键数目为
D.金刚石含碳碳单键的数目为
6.(24-25高二上·福建福州第一中学·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.的水解方程式可表示为:
B.基态原子的核外电子排布式为
C.基态硫离子的价电子轨道表示式:
D.在水溶液中的电离方程式:
7.(23-24高二上·福建福州超德中学·期末)按要求回答下列问题:
(1)如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试回答问题。
p电子云轮廓图呈 形,每个p能级有 个原子轨道。
(2)按要求作答:
①画出氯原子结构示意图 ;
②写出基态O核外电子排布式为: ;
③写出基态N的原子轨道表示式: ;
(3)Sm的价层电子排布式为,则价层电子排布式为 。
8.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)运用物质结构与性质的相关知识,回答下列问题:
(1)分子中,与原子相连的呈正电性,与原子相连的呈负电性电负性大小顺序是 。基态原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间上有 个伸展方向,原子轨道呈 形。
(2)的价层电子排布式为在周期表中的位置为 ,价电子轨道表示式为 。
(3)是离子晶体,其晶格能可通过Born-Haber循环计算得到。
通过图中数据 (填“能”或“不能”)计算出原子的第一电离能,的晶格能为 。
(4)GaAs的晶胞结构如图甲。将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料(图乙)。
①GaAs晶胞中距离Ga原子最近As原子的个数为 。
②掺杂之后,晶体中的原子个数比为 (化为最简整数比)。
9.(24-25高二上·福建福州第一中学·期末)根据原子结构与性质的相关知识,请回答下列问题:
(1)基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)下列原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
(3)价层电子排布式为 。
(4)H、C、N、O四种元素的电负性由大到小的顺序为与 ,硫同周期且第一电离能大于硫元素的有 种。
10.(23-24高二上·福建福州文博中学·期末)请按要求回答以下问题:
(1)基态F原子的核外电子轨道表达式为 。
(2)25Mn原子核外电子排布式为 。
(3)菱锌矿ZnCO3中基态30Zn原子价电子排布式 ,基态C原子的核外电子占据的最高能级电子云轮廓为 ,基态O原子有 种运动状态不同的电子。
(4)常温下,0.1mol·L-1NaHCO3溶液中,c()<c(H2CO3),则溶液显 性。
11.(23-24高二上·福建福州第三中学·期末)硫及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题:
(1)基态S原子的价层电子轨道表示式为 ,其原子核外电子共有 种空间运动状态。
(2)已知:25℃时的电离常数:,,则的水解常数 ,溶液的pH 7(填“>”“<”或“=”)。
(3)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,义会影响锅炉的使用寿命。为了除去水垢中的可先用溶液处理,写出该反应的离子方程式: 。
(4)溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 。
12.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)三氯化铬()是常用的催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧化。某化学小组采用如下流程制备无水三氯化铬并探究三氯化铬六水合物的结构。
已知:沸点为,有毒,易水解,水解时生成两种气体。
回答下列问题:
(1)基态铬原子核外电子排布式为 ,三氯化铬固体的晶体类型为 。
(2)水解反应的化学方程式为 。
(3)“热反应”制无水的实验装置如图所示(中加热装置略)。
①实验装置连接顺序为b→___,___→___,___→____(填仪器接口字母) 。
②加热反应前通的目的是 。
③A中仪器的名称是 ,其作用是 。
④中收集的物质除了还有 、 。(写化学式)。
(4)已知配合物(,配位数为6)有多种异构体,不同条件下析出不同颜色的晶体,如晶体为淡绿色。将溶于水,一定条件下结晶析出暗绿色晶体。称取该暗绿色晶体溶于水配成暗绿色溶液,加入足量的溶液,得到白色沉淀。该暗绿色晶体的化学式为 。
13.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)一种回收锌电解阳极泥(主要成分为和,还有少量锰铅氧化物和)中金属元素铰、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题:
已知:①易溶于水,不溶于乙醇;
②在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖()能发生如下反应:+HCOOH。
(1)基态原子核外电子的空间运动状态有 种。
(2)“还原酸浸”过程中二氧化锰参与反应的化学方程式为 。
(3)结合溶解度曲线图分析,由溶液制得晶体的“一系列操作”是 、 ,用 (填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量,其原因是 。
(5)酸浸溶铅时用醋酸,其相对分子质量和硝酸相近,但醋酸熔点大于硝酸,原因是 。
(6)“电解”时,加入与水反应生成二元弱酸,在阴极放电生成单质,有利于电还原沉积,则放电的电极反应式为 。
地 城
考点01
分子结构与性质
1.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)化学处处呈现美。下列说法正确的是
A.舞台上干冰升华时,共价键断裂
B.饱和溶液析出蓝色晶体,形成离子键
C.苯分子的正六边形结构,单双键交替呈现完美对称
D.焰色试验为黄色,与原子的电子跃迁有关
2.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)离子液态是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,某离子液态结构如下图所示,下列说法正确的是
A.该结构中存在手性碳原子
B.该物质相较摩尔质量更大,具有更高的熔沸点
C.中含有配位键,原子为杂化
D.该物质是离子化合物,固态时能导电
3.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄()褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为
B.和的空间结构都是正四面体形
C.元素和形成的气态氢化物,键角
D.酸性:
4.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3转化为肼NH2NH2,其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A.键角:NH3大于H2O
B.反应涉及N-H、N-O键断裂和N-N键生成
C.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
D.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+
5.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)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.和的空间构型均为直线型 B.和的价层电子对互斥模型均为四面体
C.和均为非极性分子 D.与的键角相等
6.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)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
性质差异
结构因素
A.
溶解度:大于
分子间作用力
B.
熔点:远高于
晶体类型
C.
酸性:远强于
羟基极性
D.
气态氢化物稳定性:HF强于HCl
氢键
A.A B.B C.C D.D
7.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)以下各组物质在发生相应变化时所克服的微粒间作用力完全相同的是
A.蔗糖溶于水和HCl气体溶于水 B.金刚石熔化和金属铁熔化
C.AlCl3升华和液溴挥发 D.食盐粉碎和冰粉碎
8.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)在液氨中投入金属钠,迅速溶剂化得到蓝色电子液[Na+(NH3)x和e-(NH3)y],且过程中有少量H2产生。下列说法正确的是
A.氨易液化,是由于氨分子与水分子间形成氢键
B.电子通过配位键和结合
C.e-(NH3)y和Na+(NH3)x示意图为:
D.钠与液氨的反应可表示为:
9.(23-24高二上·福建莆田第一中学·期末)《化学世界》刊载了我国科学家的研究成果:在钴锰氧化物的催化作用下,偶氮桥联二呋咱高能炸药也可作固体火箭推进剂,M是合成该推进剂的中间体,M的结构简式如图所示。回答下列问题:
(1)C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)中间体M分子中,碳原子的杂化类型是 。
(3)Co和Ni都属于第Ⅷ族元素,均能与等配体组成配合物。
①一种Ni2+配离子的结构如图所示,该配离子中存在的化学键类型有 (填标号)。
A.离子键 B.σ键 C.π键 D.氢键 E.配位键
②写出与SCN-互为等电子体的一种分子 ,SCN-的结构式 ,SCN-与金属离子形成的配合物中配位原子一般是S而不是N,其原因是 。
(4)CoO熔点高于MnO的原因是 。
(5)KMnF3晶体有钙钛矿型的立方结构,晶胞结构如图1所示。
①若原子坐标参数A为(0,0,0);B为,则C原子的坐标参数为 。
②若阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为anm,则晶体密度为 g∙cm-3。
③在KMnF3晶胞结构的另一种表示中,Mn处于各顶角位置。该晶胞结构中,沿立方格子对角面取得的截图如图2所示。F在晶胞中的位置为 (填阿拉伯数字序号)。
试卷第1页,共3页
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