内容正文:
最新5年高考真题分类优化卷·化学(五〉
卷5物质结构
元素周期律
姓名
班级
考号
得分
本卷满分100分,考试时间75分钟
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个
选项中,只有一项符合题目要求。
1.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷)化学家用无机物甲
(YW,ZXY)成功制备了有机物乙[(YW)zXZ],开创了有机化学人
工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,
基态X、乙原子均有2个单电子。下列说法正确的是
()
A.第一电离能:Z>Y>X
B.甲中不存在配位键
C.乙中。键和π键的数目比为6:1
D.甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp
2.(2025·湖北卷)某化合物的分子式为XYzZ。X、Y、Z三种元素位于同
一短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子层数之和与未成对
电子数之和相等,Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是
()
A.三者中Z的原子半径最大
B.三者中Y的第一电离能最小
C.X的最高化合价为+3
D.XZ与NH3键角
3.(2025·云南卷)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、
X、Y、Z为原子序数依次增大的前20号主族元素,M是原子半径最小的
元素,Q是形成物质种类最多的元素,R是地壳中含量最高的元素,T、
X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于M、R和T的原子序
数之和。下列说法正确的是
()
A.M与Z可形成离子化合物
B.原子半径:RT<X
C.QR2是极性分子
D.电负性:Y<R<Q
4.(2025·甘肃卷)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族
元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与
Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列
说法错误的是
()
A.X与Q组成的化合物具有还原性
B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧
D.Z与Y按原子数1:1组成的化合物具有氧化性
5.(2025·晋陕青宁卷)一种高聚物(XYZ2)。被称为“无机橡胶”,可由如
【最新5年高考真题分类优化卷·化学(五)5-1】3D
图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数
相等,X、Z电子层数相同,基态Y的2p轨道半充满,Z的最外层只有1
个未成对电子,下列说法正确的是
()
A.X、Z的第一电离能:X>Z
B.X、Y的简单氢化物的键角:X>Y
C.最高价含氧酸的酸性:Z>X>Y
D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
6.(2024·江苏)明矾[KA1(SO,)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正
确的是
()
A.半径:r(A1B+)>r(K)
B.电负性:X(O)>X(S)
C.沸点:H2S>H2O
D.碱性:A1(OH)3>KOH
7.(2024·黑吉辽)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大
的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z
原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错
误的是
()
逐渐通入XW,至过量
QZY,溶液
QZX,Y,W2溶液
A.单质沸点:Z>Y>W
B.简单氢化物键角:X>Y
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D.QZXY,W2是配合物,配位原子是Y
8.(2024·全国甲卷)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W
和X原子序数之和等于Y的核外电子数,化合物W[ZY。]可用作化
学电源的电解质。下列叙述正确的是
()
A.X和Z属于同一主族
B.非属性:X>Y>Z
C.气态氢化物的稳定性:Z>Y
D.原子半径:Y>X>W
9.(2024·浙江6月)X、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分别位
于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电荷数相差2,Z的原子最
外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
()
A.键角:YX>YX
B.分子的极性:Y,X2>X,Z2
C.共价晶体熔点:Y>M
D.热稳定性:YX>MX
10.(2024·湖北)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
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
未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳
D
石墨能导电
原子平面内运动
【5-2】3D
11.(2024·山东)由O、F、I组成化学式为IO,F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O代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
12.(2024·浙江1月)X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,
X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子
的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
()
A.沸点:X,Z>XQ
B.M与Q可形成化合物MQ、MQ2
C.化学键中离子键成分的百分数:MZ>MQ
D.YZ与QZ离子空间结构均为三角锥形
13.(2024·山东)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)
14.(2024·湖北)X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,
且位于三个不同周期,Z与Y和W都相邻,且Y、Z、W三种元素原子的
最外层电子数之和为16,下列说法错误的是
()
A.原子半径:Z>W>M>X
B.Z和W都有多种同素异形体
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<Z<W
D.X与其他四种元素都可以形成18电子分子
题号
1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
12
13
14
答案
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(2024·湖北)(15分)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐
[Be3Al,(SiO3)。]中提取铍的路径为:
稀硫酸含HA的煤油过量NaOH
Be3Al2(SiO3)6-
热熔玻璃态酸浸滤液1萃取有机相反萃取水相2加热
冷却一过滤一分液
分液
→Be(OH2-Be
过滤
滤渣
水相1
含NaA的煤油滤液2
已知:Be2++4 HIA-BeA,(HA)2+2H
回答下列问题:
(1)基态Be2+的轨道表示式为
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是
【5-3】3D
(3)“萃取分液”的目的是分离B2+和A13+,向过量烧碱溶液中逐滴加
入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是
(4)写出反萃取生成Na,[Be(OH)4]的化学方程式
“滤液2”可以进入
步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是
(6)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物,4个Be位于以1
个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个Be的配位环境相同,Be
与Be间通过CHCOO相连,其化学式为
16.(2024·全国)(15分)INA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着
广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为
,在与其他元素形
成化合物时,呈现的最高化合价为
(2)CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为
(填标
号)。
a.离子键
b.极性共价键
c.非极性共价键
d.配位键
CH,
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷七S,其中电负性最大的元
素是
硅原子的杂化轨道类型为
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,
结合变化规律说明原因:
物质
SnF
SnCl,
SnBr
SnI
熔点/℃
442
-34
29
143
(5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。
其中Pb的配位数为
。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶
体密度为
g·cm3(列出计算式).
594pm
17.(2024·江苏)(14分)氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢
和用氢组成。
(1)利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示,反应器I中化合价发
生改变的元素有
;含CO和H2各1mol的混合气体通过
该方法制氢,理论上可获得
mol H2
【5-4】3D
C02+H20
H20
个
C0+H→(反应器
Fe,反应器Ⅱ
→H2
Fe203
Fe30
(反应器Ⅲ)一空气
(2)一定条件下,将氮气和氢气按n(N2):n(H2)=1:3混合匀速通入
a-Fe/Al,O,
合成塔,发生反应N,十3H,商温商压
2NH3。海绵状的a-Fe作催化
剂,多孔Al,O3作为a-Fe的“骨架”和气体吸附剂。
①H2中含有CO会使催化剂中毒。CH,COO[Cu(NH)2]和氨水的混
合溶液能吸收CO生成CH,COO[Cu(NH3),CO]溶液,该反应的化学
方程式为
②Al,O3含量与Fe表面积、出口处氨含量关系如图所示。Al,O3含
量大于2%,出口处氨含量下降的原因是
0
40
15
30
10
20
5
10
34
Al203含量/%
(3)反应H,十HCO催化剂HCO0+H,O可用于储氢。
①密闭容器中,其他条件不变,向含有催化剂的0.1mol·L-1 NaHCO,
溶液中通入H2,HCOOˉ产率随温度变化如图所示。温度高于70℃,
HCOO产率下降的可能原因是
30
%/
20
40
50
60
70
80
温度/℃
【5-5】3D
②使用含氨基物质(化学式为CN一NH2,CN是一种碳衍生材料)联合
Pd-Au催化剂储氢,可能机理如图所示,氨基能将HCO控制在催化
剂表面,其原理是
用重氢气(D,)代替H,,通过检测是否存在
(填化学式)确
认反应过程中的加氢方式。
0
OPd
HO
0
OAu
NH2
0
HC0步骤I
步骤ⅡN
0
H2O NH
步骤Ⅲ
HCOO
18.(2024·山东)(14分)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中位于第
周期
族;同周期中,
基态原子未成对电子数比Mn多的元素是
(填元素符号)。
(2)Mn如某种氧化物MnO,的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所
示,该氧化物化学式为
●Mn
00
当MnO,晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价
(填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。
下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是
(填标
号)。
A.CaO
B.V,O
C.Fe,O
D.CuO
(3)[BMIM]BF,(如图)是MnO,晶型转变的诱导剂。BF,的空间
构型为
;[BMIM们中咪唑环存在π大π键,则N原子采
取的轨道杂化方式为
N⊙NBF
[BMIMIBF
(4)MnO,可作HMF转化为FDCA的催化剂(如下图)。FDCA的熔
点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是
0
MnO.
HO
0
HO
OH
HMF
FDCA
【5-6】3D(5)反应放热保持钒催化剂活性温度,提高SO,转
化率,保证反应速率
(6)ac(7)98.3%60C(8)94
17.解析:市售的溴(纯度99%)中含有少量的Cl2和
L2,实验利用氧化还原反应原理制备高纯度的溴,市
售的溴滴入盛有浓CaBr2溶液中,Cl2可与CaBr
发生氧化还原反应而除去,I2与Br,一起蒸馏入草
酸钾溶液中,并被草酸钾还原为I、Br,并向溶液
中滴加高锰酸钾溶液氧化I厂,加热蒸千得KBr固
体,将KBr固体和K2Cr2O2固体混合均匀加入冷
的蒸馏水,同时滴加适量浓H,S○,,水浴加热蒸馏,
得到的液体分液、干燥、蒸馏,可得高纯度的溴。
(1)仪器C为直形冷凝管,用于冷凝蒸气;市售的溴
中含有少量的Cl2,Cl2可与CaBr,发生氧化还原反
应而除去;水浴加热时,Br2、L2蒸发进入装置D中,
分别与K2C2O4发生氧化还原反应,Br2+K2C2O
△2KBr+2C0,↑、L+K,C,0.△2K1+2C02
个,由于Br2为进入D的主要物质,故主要反应的
化学方程式为Br,十K,C,0,△2KBr十2C0,↑。
(2)将D中溶液转移至蒸发皿中,边加热边向其中
滴加酸化的KMO,溶液至出现红棕色气体(Br2),
即说明KMnO:已将KI全部氧化,发生反应的离子
方程式为2Mn0,+10I+16H△2Mn2++5L,
十8H2O;KBr几乎未被氧化,继续加热将溶液蒸千
所得固体R的主要成分为KBr。
(3)密度Br2>H2O,D中冷的蒸馏水起到液封的作
用,同时冷的蒸馏水温度较低,均可减少溴的挥发。
m
(4)m克KBr固体的物质的量为19mol,根据转移
电子相等可得关系式6KBr~6e~K2Cr2O2,则理
论上需要K,Cr,0,的物质的量为6×19mol,实
1
3
际所需称取K,Cr,O,的质量为6X19molX
X
294g·mol≈0.31mg。
(5)趁热过滤的具体操作:漏斗下端管口紧靠烧杯
内壁,转移溶液时用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在
三层滤纸处,滤液沿烧杯壁流下。
答案:(1)直形冷凝管除去市售的溴中少量的C2
Br,+K,C,0,△2KBr+2C0,个
(2)蒸发皿2Mn0,+10r+16H△2Mm2++
5I2+8H2O
(3)液封降低温度
(4)0.31m
(5)玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处
18.解析:(1)浓硫酸难挥发,产物HN○3为气体,有利
于复分解反应进行,体现了浓硫酸的难挥发性和
酸性。
(2)①第工步反应为氨气的催化氧化,化学方程式
催化剂
为4NH3+5O2-
4NO+6H2O.
②2NO十O2一2NO2,该反应正向气体分子总数
减小,同温时,p1条件下NO转化率高于p2,故p
>p2,根据V=nR
力xy点转化率相同,则n相
同,此时压强对容积的影响大于温度对容积的影
响,故y点的容器容积小于x,点的容器容积。
(3)①由电极a上的物质转化可知,氨元素化合价
升高,发生氧化反应,电极a为阳极,电极反应式为
【11】
N2-10e+6H,O-2NO,+12H
②反应i生成O,,O,将NO氧化成NO,,NO,更
易转化成NO。。
(4)N2中存在氯氮三键,键能高,断键时需要较大
的能量,故人工固氮是高能耗的过程。
答案:(1)难挥发性
催化剂
(2)4NH3+5O2
=4NO+6H2O 2NO+02
一一2NO2,该反应正向气体分子总数减小,同温时,
p1条件下NO转化率高于p2,故p1>p2,x、y点
转化率相同,此时压强对容积的影响大于温度对容
积的影响
(3)N2-10e+6H2O=2NO3+12H反应m
生成O2,O2将NO氧化成NO2,NO2更易转化
成NO
(4)N2中存在氮氮三键,键能高,断键时需要较大
的能量,故人工固氮是高能耗的过程
卷5物质结构元素周期律
1.D(YW2)2XZ为有机物,基态X、Z原子均有2个单
电子,X、Z分别为IVA族和VIA族元素,X、Y、Z同
周期、原子序数依次增大,若X、Y、乙为第三周期元
素,则X、Y、Z分别为Si、P、S;若X、Y、Z为第二周期
元素,则X、Y、Z分别为C、N、O;又YW4ZXY为无机
物,(YW2)2XZ为有机物,所以X、Y、Z分别为C、N、
O,W、X、Y、Z原子序数依次增大,能形成YW.ZXY,
则W为H,综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。
A.C、N、O同周期,同一周期主族元素,从左到右第
一电离能有逐渐增大的趋势,第VA族的第一电离
能大于同周期相邻的两种元素,则第一电离能N>O
>C,故A错误;B.甲为NH4OCN,NHt中有N原
子提供孤对电子、H提供空轨道形成的N→H配位
键,故B错误;C.乙为HN-C-NH2,其中有4个N-H、
2个C一N、碳氧原子之间1个。键,则一个
H2NC-NH2中有7个σ键、1个π键,6键与π键的数
目比为7:1,故C错误;D.甲为NH4OCN,其中的C
原子与N原子形成三键、与O原子形成单键,σ键电
子对数为2,无孤对电子,C原子采取sp杂化,乙为
HNC-NH2,其中的C原子形成3个o键,即o键电子
对数为3,无孤对电子,C原子采取$p杂化,故D
正确。
2.BZ是周期表中电负性最大的元素,Z为F,电子层
数为2,未成对电子数为1;X、Y、Z三种元素位于同
短周期且原子序数依次增大,三者的原子核外电子
层数之和与未成对电子数之和相等,则X和Y未成
对电子数之和为5,X为C和Y为N或X为N和Y
为O;化合物分子式为XY2Z,则X和2个Y总化合
价为十1价,NO2F符合,故X为N,Y为O,Z为F。
A.X为N,Y为O,Z为F,N、O、F位于同周期,F在
最右边,F的原子半径最小,A错误;B.X为N,Y为
O,Z为F,同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,
N的2p轨道半充满,第一电离能大于O,故三者中O
的第一电离能最小,B正确;C.X为N,N的最高正化
合价为十5,C错误;D.X为N,Z为F,NF3和NH3
的中心原子均为sp3杂化,孤电子对数均为1,前者
成键电子对离中心N较远,成键电子对之间的斥力
较小,键角较小,D错误。
3.AM是原子半径最小的为H,Q是形成物质种类
最多,则为C,R是地壳中含量最高,为O,T、X、Y
同周期且原子序数递增。Q(C)和X均与Y相邻,结
合Z的原子序数Z=M+R+T=1+8+T,Z
3D
≤20,得T=11(Na),Z=20(Ca)。又因为T、X、
Y同周期,Q、X均与Y相邻,可推出Q(C)与Y(Si)
同主族相邻,X(Al)与Y(Si)相邻且T(Na)、X(Al)
Y(Si)同属第三周期,故推出M为H、Q为C、R为
O、T为Na、X为Al、Y为Si、Z为Ca,据此解答。A
H与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离
子化合物,A正确;B.同周期原子半径从左到右逐渐
减小,同主族原子半径从上到下逐渐增大,R为O、T
为Na、X为Al,则它们的原子半径大小为OAl
Na,即R<X<T,B错误;C.QR2为CO2,为直线型
的非极性分子,C错误;D.同周期电负性从左到右逐
渐增大,同主族电负性从下到上逐渐增大,Q为C、R
为O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为Y
QR,D错误。
4.BX、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周
期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,说明
Y、Q为同主族元素,均为其K层电子数的3倍,说明
价电子数为6,为氧元素和硫元素;X与Z同族,W为
金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和,
所以只能推出W为镁,则Z为Na,X为H,据此解
答。【详解】A.X与Q组成的化合物如H与S形成
的H2S,这些化合物中S处于最低价,具有还原性,A
正确;B.Y与Q形成的化合物为SO2或SO3,溶于
水生成亚硫酸或硫酸,溶液显酸性,B错误;C.Z为
Na,W为Mg,都可以在空气中燃烧生成过氧化纳和
氧化镁,C正确;D.Z与Y按1:1组成的化合物为过
氧化钠,其中○为一1价,有氧化性,D正确;故选B。
5.DX、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形
成5个键,Y形成3个键,基态Y的2p轨道半充满,
则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同,Z
的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为
C元素,以此分析。A.第一电离能同周期从左到右
有增大趋势,第一电离能:CI>P,A错误;B.X、Y的
简单氢化物分别为:PH3和NH3,电负性:N>P,共
用电子对距N近,成键电子对斥力N一H大于P一
H,键角:NH>PH3,B错误;C.元素的非金属性越
强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:CI>N>P,
酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;D.P、N、CI
均能形成多种氧化物,D正确。
6.BA+有2个电子层,而K有3个电子层,因此,
K的半径较大,A项错误;同一主族的元素,其电负
性从上到下依次减小,O和S都是MA的元素,O元
素的电负性较大,B项正确;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项错误;元素的金属性越强,其最高价
的氧化物的水化物的碱性越强,K的金属性强于A1,
因此K○H的碱性较强,D项错误。
7.DQ是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元
素;空间运动状态数是指电子占据的轨道数,基态X
原子的核外电子有5种空间运动状态,则X为第2
周期元素,满足此条件的主族元素有N
(1s22s22p3)、O(1s22s22p)、F(1s22s22p);X、Y、Z
为原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对
电子,若Y、乙为第2周期元素,则满足条件的可能为
C(1s2s2p)或(1s2s2p),C原子序数小于N,
所以Y不可能为C,若Y、Z为第3周期元素,则满足
条件的可能为Si(1s2s22p°3s23p2)
或S(1s22s22p3s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY,
而O、Si、S中只有O和S形成的SO才能形成
CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N
W能与X形成WX,则W为IA族或LA族元素,
但W原子序数小于N,所以W为H元素,综上所
【12】
述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。W、Y、Z分
别为H、O、S,S单质常温下呈固态,其沸点高于氧气
和氢气,O,和H2均为分子晶体,O,的相对分子质
量大于H2,O2的范德华力大于H2,所以沸点○2>
H2,即沸点S>O2>H2,A项正确;Y、X的简单氢化
物分别为H2O和NH3,HgO的中心原子O原子的
价层电子对数为2+2×(6一2X1)=4,孤电子对数
为2,空间构型为V形,键角约105°,NH3的中心原子
1
N原子的价层电子对数为3十2×(5-3X1)=4,孤电
子对数为1,空间构型为三角锥形,键角约107°18′,所
以键角:X>Y,B项正确;硫酸铜溶液中滴加氨水,氨
水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧
化铜溶解,生成Cu(NH)4SO4,即反应过程中有蓝
色沉淀产生,C项正确;QZX4Y,W2为Cu
(NH),SO,其中铜离子提供空轨道、NH3的N原
子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,D
项错误。
8.AW、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,
且能形成离子化合物W[ZY,]厂,则W为Li或
Na;又由于W和X原子序数之和等于Y的核外电
子数,若W为Na,X原子序数大于Na,则W和X原
子序数之和大于18,不符合题意,因此W只能为Li
元素;由于Y可形成Y,故Y为第主族元素,且
原子序数Z大于Y,故Y不可能为CI元素,因此Y
为F元素,X的原子序数为10一3=7,X为N元素;
根据W、Y、Z形成离子化合物W+[ZY6],可知Z
为P元素;综上所述,W为Li元素,X为N元素,Y
为F元素,Z为P元素。由分析可知,X为N元素,Z
为P元素,X和Z属于同一主族,A项正确;X为N
元素,Y为F元素,Z为P元素,非金属性:F>N>P,
B项错误;Y为F元素,Z为P元素,非金属性越强,
其简单气态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的
稳定性:HF>PH3,C项错误;W为Li元素,X为N
元素,Y为F元素,同周期主族元素原子半径随着原
子序数的增大而减小,故原子半径:L>N>F,D项
错误;故选A。
9.BX、Y、Z、M四种主族元素,原子序数依次增大,分
别位于三个不同短周期,Y与M同主族,Y与Z核电
荷数相差2,Z的原子最外层电子数是内层电子数的
3倍,则Z为O元素,Y为C元素,X为H元素,M为
Si元素。YX为CH,其中C原子的杂化类型为
sp,CH的空间构型为平面正三角形,键角为120°;
YX为CH,其中C原子的杂化类型为sp,CH
的空间构型为三角锥形,由于C原子还有1个孤电
子对,故键角小于109°28',因此,键角的大小关系为
YX>YX,A项正确;Y2X2为C2H2,其为直线形
分子,分子结构对称,分子中正负电荷的重心是重合
的,故其为非极性分子;H2O2分子结构不对称,分子
中正负电荷的重心是不重合的,故其为极性分子,因
此,两者极性的大小关系为Y2X2XZ2,B项错误;
金则石和晶体硅均为共价晶体,但是由于C的原子
半径小于Si,因此,C一C键的键能大于Si一Si键的,
故共价晶体熔点较高的是金刚石,C项正确;元素的
非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强;C的
非金属性强于S,因此,甲烷的稳定热较高,D项
正确。
10.B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;王水溶
解铂,是因为浓盐酸提供的C1能与被硝酸氧化产
-3D
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表现氧化性,B
不正确: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
的密度小于千冰,C正确;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一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sp
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。
11.C由图中信息可知,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O(白色的小球)代表O原子,灰色
的小球代表F原子,A项错误;根据该化合物结构
片断可知,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必须有2个○原子分别与2
个I原子成键,才能确定该化合物化学式为IO,F,
因此,该化合物中不存在过氧键,B项错误;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元素的化合价为一2,则I元素的化合价为十5,
据此可以判断每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原子存在孤对电子,
C项正确;该化合物中既存在I一O单键,又存在I
一○双键,单键和双键的键长是不相等的,因此,该
化合物中所有碘氧键键长不相等,D项错误。
12.DX半径最小为H,短周期电负性最小则M为
Na,Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则Z为
O,Z与Y、Q相邻,Y为N,Q为S,以此分析。H2O
中含有氢键,则沸,点高于H2S,A正确;Na与O形
成Na2O、NaO2,则O与S同族化学性质相似,B
正确;Na2O的电子式为Na[:O:]2Na,Na2S
的电子式为Na[:S:]2-Na+,离子键百分比=
(电负性差值/总电负性差值),○的电负性大于S
则NaO离子键成分的百分数大于Na2S,C正确;
NO为sp杂化,孤电子对为0,为平面三角形,
SO号为sp3杂化,孤电子对为1,为三角锥形,D错
误;故选D。
13.B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一Si>Si一CB一N>C—C,所以熔,点
最低的为单晶硅。选B。
14.CX、Y、Z、W,M是原子序数依次增大的短周期主
族元素,且位于三个不同周期,则X一定位于第一
周期,X为H。Z与Y和W都相邻,则这三种元素
在周期表中的相对位置关系可能有YZW
三种,Y、Z、W三种元素原子的最
W
外层电子数之和为16,设Z的最外层电子数为x,
若为第一种情况,则有3x=16,x为分数,不合理:
【13】
若为第二种情况,则有3x一1=16,x为分数,不合
理;若为第三种情况,则有3x十1=16,解得x=5,
合理。综上可知,Y、Z、W三种元素分别为N、P、S
则M为Cl。由分析可知,X、Y、Z、W三种元素分别
为H、N、P、S,M为CI。同周期原子半径逐渐减小,
原子半径:P>S>C>H,故A正确;P有白磷、红
磷等单质,S有S2、S、Sg等单质,故B正确;N元素
的非金属性强于P,最高价氧化物对应水化物的酸
性:HNO>HPO,,故C错误;H与N、P、S、CI分
别形成的N2H4、PH3、H2S、HCl都是18电子分子,
故D正确。故选C。
15.解析:本题是化工流程的综合考查,首先铝硅酸盐
先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀
硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中
有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到
有机相中,水相1中含有A3+,有机相为BeA2
(HA)2,加入过量氢氧化钠反萃取Be+使其转化为
Na2[Be(OH),]进入水相2中,分离出含NaA的煤
油,最后对水相2加热过滤,分离出B(OH),,通过
系列操作得到金属铍,据此回答。
(1)基态Be2+的电子排布式为1s2,其轨道表达式为
☒
1s
(2)熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,
快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,所以从“热熔
冷却”中得到玻璃态,其冷却过程的特,点为:快速
冷却。
(3)“滤液1”中有Be2+和A3+,加入含HA的煤油
将Be+萃取到有机相中,则水相1中含有A+,则
向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液,
可观察到的现象为:无明显现象。
(4)反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式为
BeA,(HA),+6NaOH=Na,[Be(OH)+4NaA
十2H2O,滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃
取步骤再利用。
(5)氯化铍的共价性较强,电解熔融氯化铍制备金
属铍时,加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍
的导电性。
(6)由题意可知,该配合物中有四个铍位于四面体
的四个顶点上,四面体中心只有一个O,Be与Be之
间总共有六个CH,COO,则其化学式为Be,O
(CHCOO)。。
☑
答案:(1)
(2)快速冷却
(3)无明显现象(4)BeA2(HA),十6NaOH
Na[Be(OH)4J+4NaA+2H,O反萃取
(5)增强熔融氯化铍的导电性
(6)BeO(CH COO)
16.解析:(1)VA族元素基态原子的价层电子排布为
nsnp,其核外未成对电子数为2,因最外层电子数
均为4,所以在与其他元素形成化合物时,呈现的最
高化合价为十4。
(2)CaC2俗称电石,其为离子化合物,由Ca2+和
C2构成,两种离子间存在离子键,C2中两个C原
子之间存在非极性共价键,因此,该化合物中不存
在的化学键类型为极性共价键和配位键,故选b、d。
CH.
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷七Si],含
H
3D
C、Si、H三种元素,其电负性大小:C>H>Si,则电
负性最大的元素是C,硅原子与周围的4个原子形
成共价键,没有孤电子对,价层电子对数为4,则硅
原子的杂化轨道类型为sp。
(4)根据表中数据可知,SF,的熔,点均远高于其余
三种物质,故SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4
Sl属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的
高,SnCl4、SnBr,、Snl4三种物质的相对分子质量依
次增大,分子间作用力依次增强,熔点升高,故原因
为:SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、Snl4属于分
子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶
体的相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点
越高。
(5)由PbS晶胞结构图可知,该晶胞中有4个Pb和4
个S,距离每个原子周围最近的原子数均为6,因此
Pb的配位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值,
则N个晶胞的质量为4×(207十32)g,VA个晶胞
的体积为N×(594×101°cm)3,因此该晶体密度
4×(207+32)
NA×(594×10D)
g·
或
956
V×(594X1010)8·cm3。
答案:(1)2+4
(2)bd (3)C sp
(4)SnF,属于离子晶体,SnCL、SnBr4、SnL属于分子
晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的
相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高
4×(207+32)
(5)6
VA×(594X1010)g·cm3或
956
VX(594X1010)g·cm3
17.解析:(1)由图可知,反应器I中反应物为一氧化
碳、氢气、氧化铁,生成物为二氧化碳、水、铁,发生
的反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2、3H2+
Fe,O3—2Fe十3H,O,则反应中化合价发生改变
的元素为碳元素、氢元素、铁元素;由方程式可知,1
mol一氧化碳和1mol氢气与氧化铁反应生成3
ol铁,反应器Ⅱ中铁与水反应生成四氧化三铁和
氢气,反应的方程式为3Fe十4H2O一FeO,十
4
4H,由方程式可知,3mol铁生成氢气的物质的
量为号molx=gmol.
416
(2)①由题意可知,吸收一氧化碳的反应为一氧化碳
与CH,COOLCu(NH),]和氨水的混合溶液反应生成
CH COO Cu(NH3)3CO],反应的化学方程式为
CH COO[Cu (NHs)2 ]NH.H2O+CO-
CH COO Cu(NH3),CO]+H,O:②氧化铝含量大于
2%,出口处氨含量下降说明多孔氧化铝含量过多
会吸附反应生成的氨气,由图可知,氧化铝含量大
于2%时,催化剂a-Fe表面积减小,催化性能降低,
导致反应速率减小,使得出口处氨含量下降。
(3)①碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳
和水,温度高于70℃,碳酸氢钠受热分解,导致
HCOO产率下降;②氨基和碳酸氢根离子可以形
成氢键N一H…O、N…H一O,形成的氢键将碳酸
氢根离子控制在催化剂表面;由图可知,步骤Ⅱ发
生的反应为氨基和碳酸氢根离子中的羟基发生取
代反应生成水,氢气发生共价键断裂,氢原子被CN
吸附,步骤Ⅲ发生的反应为碳氮键发生断裂,碳原
【14】
子和氨原子分别与氢原子结合生成CN一NH,和
HCOO厂,则用D,代替氢气,得到的产物为CN
NHD和DCOO,所以通过检测是否存在CN
NHD或DCOO可确认反应过程中的加氢方式。
16
答案:(I)C、H,Fe
(2)CH COOCu(NH),+NH.H,O+CO=
CH,COO Cu(NH),CO]+H,O多孔AlO3可作
为气体吸附剂,含量过多会吸附生成的NH;
AlO含量大于2%时,Fe表面积减小,反应速率
减小,产生NH减少
(3)NaHCO3受热分解,导致HCOO产率下降
NH,可以与HCO形成氢键CN一NHD
或DCOO
18.解析:(1)Mn的原子序数为25,位于元素周期表第
四周期IB族;基态Mn的电子排布式为[Ar]
3d4s,未成对电子数有5个,同周期中,基态原子
未成对电子数比Mn多的元素是Cr,基态Cr的电
子排布式为[Ar]3d4s,有6个未成对电子。
(2)由均摊法得,晶胞中Mm的数目为1+8×
1
1
2,0的数目为2+4X2=4,即该氧化物的化学式
为MnO2;MnO,晶体有O原子脱出时,出现O空
位,即x减小,Mn的化合价为+2x,即Mn的化合
价降低;CaO中Ca的化合价为+2价、V,O中V
的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、
CuO中Cu的化合价为+2,其中CaO中Ca的化合
价下降只能为0,其余可下降得到比0大的价态,说
明CaO不能通过这种方式获得半导体性质。
(3)BF中B形成4个。键(其中有1个配位键),
为Sp杂化,空间构型为正四面体形;咪唑环存在
π大π键,N原子形成3个6键,杂化方式为sp。
(4)由HMF和FDCA的结构可知,HMF和FDCA
均能形成分子间氢键,但FDCA形成的分子间氢键
更多,使得FDCA的熔,点远大于HMF。
答案:(1)四IBCr
(2)MnO2降低A
(3)正四面体形sp2
(4)FDCA形成的分子间氢键更多
卷6化学反应的热效应
1.B根据目标方程式与原方程式的特点可知,将原方
程式进行(①一3×@+③)变换,可得目标方程
式,所以,△H应为(a-3b十c),据此解答。A.选
1
项A的表达式为4(a十36-c),但根据推导结果,
△H应为(a-3b十,与A不符,A错误;B推导
过程中,通过组合反应①、③及反转的反应②X3,得
到总△H为a十c-3b,再除以4得(a-3b+c),
与选项B一致,B正确;C.选项C未除以4,直接取a
-3b十c,不符合目标反应的系数比例,C错误;D.选
项D的表达式为a十3b一c,符号和系数均与推导结
果不符,D错误。
2.C由图可知,NaCl固体溶于水的过程分两步实现,
第一步为NaCl固体变为Na+和CI厂,此过程离子键
发生断裂,为吸热过程;第二步为Na和CI与水结
合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为
3D