内容正文:
热点专项练10 物质结构与性质的关系
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1-12题,每题5分。
1.(2025·湖南湘潭多校联考) 下列关于物质结构与性质的说法错误的是( )
A.常压下H2O的沸点高于H2S
B.NF3和BF3分子的极性不同
C.SiO2和CO2均含有σ键和π键
D.相同条件下,CCl4稳定性比SiCl4强
答案:C
解析:H2O分子间存在氢键,沸点较高,常压下H2O的沸点高于H2S,A正确;NF3中心原子价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,正负电中心不重合,为极性分子,BF3中心原子价层电子对数为3+×(3-3×1)=3,不含孤电子对,空间构型为平面三角形,正负电中心重合,为非极性分子,B正确;SiO2中只存在Si—O σ键,CO2中存在碳氧双键,既含有σ键也含有π键,C错误;原子半径:C<Si,则键长:C—Cl<Si—Cl,键能:C—Cl>Si—Cl,C—Cl更难断裂,则相同条件下,CCl4稳定性比SiCl4强,D正确。
2.(2025·广东惠州一模)化学之美,美在不同维度。下列说法不正确的是( )
A.颜色之美:节日燃放的焰火与电子跃迁有关
B.对称之美:互为镜像的手性分子性质完全相同
C.生命之美:DNA中碱基通过氢键互补配对形成双螺旋结构
D.程序之美:不规则明矾固体可在其饱和溶液中变成规则晶体
答案:B
解析:节日燃放的焰火是原子由激发态到基态所释放的光能,与电子跃迁有关,A正确;手性异构体尽管具有相同的分子组成,但在物理化学性质上并非完全一致,B错误;DNA分子的两条长链中的碱基以氢键互补配对形成双螺旋结构,C正确;晶体具有自范性,由于晶体在饱和溶液中存在溶解和结晶平衡,最终使晶体形成规则的几何外形,从内部结构上讲是由于晶体微粒有规则的排列,即不规则明矾固体在其饱和溶液中慢慢变为完整的规则晶体,D正确。
3.(2025·广东汕头一模)物质的微观结构决定宏观性质,进而影响其用途。下列结构或性质不能解释其用途的是( )
选项
结构或性质
用途
A
油脂含有疏水基团
油脂用于生产肥皂
B
橡胶硫化可以使线型结构变成三维网状结构,增强橡胶的强度和韧性
硫化顺丁橡胶常用于制作轮胎
C
石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动
石墨烯可用于制作导电材料
D
聚乳酸
中含有酯基
聚乳酸可用于生产可降解塑料
答案:A
解析:油脂用于生产肥皂,是因为油脂属于酯类,在碱性条件下能发生水解反应(皂化反应),生成高级脂肪酸盐(肥皂)和甘油,而不是因为油脂含有疏水基团,该结构和性质不能解释其用途,A符合题意;橡胶硫化可以使线型结构变成三维网状结构,增强橡胶的强度和韧性,轮胎在使用过程中需要承受较大的压力、摩擦力等,具有高强度的硫化顺丁橡胶适合制作轮胎,该结构和性质可以解释其用途,B不符合题意;石墨烯中碳的p轨道相互平行而重叠,电子可在其中运动,这使得石墨烯具有良好的导电性,可用于制作导电材料,该结构和性质可以解释其用途,C不符合题意;聚乳酸中含有酯基,酯基在一定条件下可发生水解反应,所以聚乳酸可用于生产可降解塑料,该结构和性质可解释其用途,D不符合题意。
4.(2025·河南豫西名校模拟考试) 元素B、Al、Ga位于周期表中第ⅢA族。下列说法错误的是( )
A.原子半径:r(B)<r(Al)<r(Ga)
B.电负性:B>Al>Ga
C.BN、AlCl3、Ga2S3均为共价晶体
D.可在周期表中元素Al附近寻找半导体材料
答案:C
解析:同主族元素,原子半径随核电荷数增大而增大,原子半径:r(B)<r(Al)<r(Ga),A正确;同主族元素,电负性随核电荷数增大而减小,B>Al>Ga,B正确;BN为共价晶体,AlCl3、Ga2S3均为分子晶体,C错误;Al位于金属和非金属分界线附近,因此可在周期表中元素Al附近寻找半导体材料,D正确。
5. (2025·河北石家庄质量检测)BF3可与H2O发生反应:BF3+3H2OH3BO3+3HF。下列说法错误的是( )
A.与BF3类似,若分子的空间结构为平面三角形,则中心原子采用sp2杂化
B.根据H3BO3+H2OH++,可推知H3BO3为一元弱酸
C.H2O中O原子的杂化轨道只用于形成共价键
D.H—F键的键长小于H和F原子的半径之和
答案:C
解析:BF3价层电子对数是:3+×(3-1×3)=3,是平面三角形分子,中心原子采用sp2杂化,若其他分子的空间结构为平面三角形,则中心原子采用sp2杂化,A正确;H3BO3通过结合水中的OH-释放一个H+表现为一元弱酸,B正确;H2O中O原子的sp3杂化轨道不仅用于形成O—H键,还容纳孤对电子,并非只用于形成共价键,C错误;在HF分子中,F原子对成键电子对的吸引力远大于H原子,使得成键电子云会更偏向F原子。这种电子云的偏向和重叠,导致两个原子核之间的距离缩短。也就是说,成键电子云在两核之间的区域出现的概率增大,将两个原子核拉近,导致H—F键的键长小于H和F原子半径之和,D正确。
6.(2025·宁夏银川、石嘴山高考学科教学质量检测)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
H3PO4是三元酸
类比
H3BO3是三元酸
B
O2是非极性分子
类比
O3是非极性分子
C
“杯酚”分离C60和C70
推理
“杯酚”与C60、C70形成化学键的强度不同
D
离子液体具有良好的导电性
推理
离子液体的粒子全都是带电荷的离子
答案:D
解析:H3PO4是三元酸,但H3BO3的结构不同,它通过结合水分子释放一个H+,是一元酸,电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,类比错误,A错误;O2是非极性分子,但O3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,B错误;“杯酚”选择性分离C60、C70,是因为杯酚通过分子空腔的大小和形状选择性地包裹C60,借助分子间作用力形成超分子,与化学键强度无关,C错误;在离子液体中,存在阳离子和阴离子,没有中性分子,即离子液体的粒子全都是带电荷的离子,所以具有良好的导电性,D正确。
7.(2025·广东江门模拟)最近,我国在战斗机技术和预警机技术上实现重大跨越,第六代战机歼36试飞成功以及空警3000预警机首次亮相,标志着中国军事力量的全面提升。下列说法正确的是( )
A.钛合金是一种高强度、耐腐蚀的复合材料,钛元素在元素周期表中位于第ⅡB族
B.碳化硅(SiC)是一种耐高温陶瓷材料,属于分子晶体
C.发动机用到的超高温合金含有铌、铁、镍等元素,56Fe的中子数为56
D.氢气是战斗机的主要燃料之一,H和D互为同位素
答案:D
解析:钛元素在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族,A项错误;碳化硅(SiC)为共价晶体,共价晶体具有高熔点、高硬度的特性,B项错误;56Fe的质量数为56,质子数为26,中子数=质量数-质子数=56-26=30,故56Fe的中子数为30,C项错误;同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素,H和D的质子数均为1,但中子数不同,故H和D互为同位素,D项正确。
8.(2025·广东汕头三模)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
向蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,有白色沉淀
蛋白质遇到盐溶液会发生变性
B
为离子化合物,常温下呈液态
阴、阳离子的体积大,离子键弱,熔点低
C
NH3的沸点比PH3的高
NH3中的N—H键能大于PH3中的P—H键能
D
工业上电解熔融AlCl3冶炼铝
AlCl3的熔点比Al2O3低
答案:B
解析:向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有白色沉淀说明蛋白质遇到盐溶液会发生盐析,故A错误;离子化合物常温下呈液态是因为阴、阳离子的体积大,形成的离子键弱,使得化合物的熔点低,故B正确;氨气的沸点高于磷化氢是因为氨分子能形成分子间氢键,磷化氢不能形成分子间氢键,氨气的分子间作用力大于磷化氢所致,与氮氢键和磷氢键的键能大小无关,故C错误;氯化铝是共价化合物,熔融状态下不能导电,所以工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,故D错误。
9.(2025·河南部分学校考试)下列微粒性质的描述或其解释错误的是( )
选项
微粒性质描述
解释
A
第一电离能:
P>S
磷原子的3p能级电子排布为半充满,较稳定,第一电离能较高
B
稳定性:
H2O>NH3
氧原子半径比氮原子小,H—O键的键长比H—N键的短,H—O键的键能较大
C
还原性:K>Na
钾原子的电子层数比钠原子的多,钾原子核对最外层电子的引力较小,更容易失去最外层电子
D
沸点:
HF>H2O
HF的相对分子质量比H2O的大,HF的范德化力更大
答案:D
解析:P原子的3p能级电子排布为3p3的半充满稳定结构,故第一电离能更高,A正确;O原子半径比N原子小,H—O键的键长比H—N键的短,H—O键的键能较大,故H2O更稳定,B正确;还原性是指原子失电子的难易程度,K、Na同主族,K原子的电子层数更多,K原子核对最外层电子的引力较小,更容易失去最外层电子,还原性更强,C正确;相同数目的水分子中能形成更多的氢键,故沸点比HF高,D错误。
10.(2025·湖北武汉调研考试) 物质的结构决定物质的性质。下列性质差异与结构解释匹配错误的是( )
选项
性质差异
结构解释
A
酸性:>
电负性:O>S
B
沸点:AlF3>AlCl3
离子键成分百分数:AlF3>AlCl3
C
黏性:硬脂酸甘油酯>乙酸乙酯
范德华力:硬脂酸甘油酯>乙酸乙酯
D
稳定性:HF>HBr
分子间作用力:HF>HBr
答案:D
解析:电负性:O>S,O原子的吸电子能力更强,使O—H共价键的极性更大,使氢离子更易电离出来,酸性更强,故A正确;AlF3中Al与F的电负性差值更大,离子键成分更大,沸点更高,故B正确;硬脂酸甘油酯和乙酸乙酯固态时均属于分子晶体,硬脂酸甘油酯相对分子质量更大,范德华力更大,黏性更大,故C正确;H—F键键长更短,键能更大,稳定性更大,和分子间作用力无关,故D错误。
11.(2025·四川广安诊断性考试) 物质微观结构决定宏观性质。下列解释正确的是( )
选项
事实
解释
A
H2O的沸点高于HF
键能:O—H…O高于F—H…F
B
C2H5NH3NO3熔点低于NH4NO3
C2H5N的体积比N大
C
O3在CCl4中溶解度高于在H2O中的溶解度
O3是非极性分子
D
纳米铅晶体无固定熔点
纳米铅晶体是混合物
答案:B
解析:水的沸点高于HF是因为水分子间形成的氢键多,故A错误;C2H5NH3NO3和NH4NO3均为离子晶体,C2H5N的体积比N大,导致C2H5NH3NO3中离子键比NH4NO3弱,C2H5NH3NO3熔点比NH4NO3低,故B正确;水为极性分子,四氯化碳为非极性分子,根据“相似相溶”,臭氧的极性微弱,在四氯化碳中的溶解度大于在水中溶解度,故C错误;纳米铅晶体是纯净物,没有固定熔点的主要原因是其极高的表面原子比例和表面能,导致熔化过程在一个温度区间内逐渐完成而非瞬间转变,故D错误。
12.(2025·山东齐鲁名校教研共同体联考) 结构决定性质,性质决定用途。下列陈述1和陈述2都正确但二者没有相关性的是( )
选项
陈述1
陈述2
A
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
前者形成分子间氢键,后者形成分子内氢键
B
CCl3COOH的电离常数小于CBr3COOH
Cl的电负性大于Br
续表
选项
陈述1
陈述2
C
晚会舞台常用干冰制造烟雾效果
CO2断裂CO键时吸收热量
D
常用橄榄油快速清洗衣服上的油漆
橄榄油和油漆极性相似,相互溶解
答案:C
解析:对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸是因为对羟基苯甲酸存在分子间氢键,邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,对羟基苯甲酸的分子间作用力大于邻羟基苯甲酸,故A不选;Cl的电负性大于Br,导致羧基中O—H极性增强,更容易断键电离出氢离子,所以CCl3COOH的电离常数大于CBr3COOH,故B不选;干冰(固态CO2)是分子晶体,易升华,升华时是分子间作用力被破坏,吸收大量热量,从而使周围水蒸气凝结形成舞台烟雾效果,而不是共价键断裂,该解释不合理,故C选;根据相似相溶原理,常用橄榄油快速清洗衣服上的油漆,是由于橄榄油和油漆极性相似,相互溶解,故D不选。
学科网(北京)股份有限公司
$