（課標(biāo)版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破考案（11）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）新人教版-新人教版高三全冊化學(xué)試題

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(45分鐘，100分)第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題：本題共7小題，每小題6分，共42分。每小題只有一個選項符合題意。1．(2020·河北衡水檢測)下列關(guān)于晶體的說法正確的組合是(D)①分子晶體中都存在共價鍵②在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子③金剛石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點依次降低④離子晶體中只有離子鍵沒有共價鍵，分子晶體中肯定沒有離子鍵⑤CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示)每個Ti4＋和12個O2－相緊鄰(圖中Ca2＋、O2－、Ti4＋分別位于立方體的體心、面心和頂點)⑥SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結(jié)合⑦晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定⑧氯化鈉熔化時離子鍵被破壞A．①②③⑥ B．①②④C．③⑤⑦ D．③⑤⑧[解析]①稀有氣體是由單原子組成的分子，其晶體中不含化學(xué)鍵，故錯誤；②晶體分為分子晶體、原子晶體、離子晶體、金屬晶體，其中金屬晶體是由金屬陽離子和自由電子組成，故錯誤；③金剛石和SiC為原子晶體，原子晶體中鍵長越長，熔沸點越低，Si的半徑比C的半徑大，因此金剛石比SiC熔沸點高，NaF和NaCl屬于離子晶體，離子晶體中所帶電荷數(shù)越多、離子半徑越小，熔沸點越高，F(xiàn)的半徑小于Cl，因此NaF的熔沸點高于NaCl，H2O和H2S屬于分子晶體，H2O中含有分子間氫鍵，因此H2O的熔沸點高于H2S，熔沸點高低判斷：一般原子晶體>離子晶體>分子晶體，綜上所述，故正確；④離子晶體中除含有離子鍵外，可能含有共價鍵，如NaOH，但分子晶體中一定不含離子鍵，故錯誤；⑤根據(jù)化學(xué)式，以及晶胞結(jié)構(gòu)，Ti4＋位于頂點，O2－位于面上，Ca2＋位于體心，因此每個Ti4＋周圍最近的O2－有12個，故正確；⑥SiO2中Si有4個鍵，與4個氧原子相連，故錯誤；⑦只有分子晶體中含有分子間作用力，且分子間作用力影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，而穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì)，故錯誤；⑧熔化離子晶體破壞離子鍵，故正確。2．(2020·試題調(diào)研)下列物質(zhì)中都存在離子鍵、極性鍵和配位鍵的是(B)A．氫氧化鈉、過氧化鈉、硫酸四氨合銅[Cu(NH3)4]SO4、氫化鈉B．硝酸銨、氫化銨、氫氧化二氨合銀[Ag(NH3)2]OH、硫酸銨C．硫酸、氫氧化鈉、氮化鈣、氫氧化鋇D．氯化銨、氫氧化鈉、雙氧水、過氧化鈣[解析]銨根離子中存在極性共價鍵和配位鍵，氨分子中氮原子上有孤電子對，H＋、Cu2＋、Ag＋有空軌道，能形成配位鍵。A項，只有硫酸四氨合銅中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，A項錯誤；C項和D項中都不含配位鍵，C和D項錯誤。3．(2020·山東普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試模擬卷)利用反應(yīng)CCl4＋4Naeq\o(→,\s\up7(973K),\s\do5(Ni－Co))C(金剛石)＋4NaCl可實現(xiàn)人工合成金剛石。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯誤的是(D)A．C(金剛石)屬于共價晶體B．該反應(yīng)利用了Na的強還原性C．CCl4和C(金剛石)中的C的雜化方式相同D．NaCl晶體中每個Cl－周圍有8個Na＋[解析]金剛石晶體：每個C與另外4個C形成共價鍵，構(gòu)成正四面體，向空間發(fā)展成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。形成的晶體為原子晶體，故A正確；該反應(yīng)中Na由0價→＋1價。作還原劑將CCl4還原，故B正確；CCl4和C(金剛石)中的C的雜化方式都是sp3雜化，故C正確；NaCl晶體：每個Na＋同時吸引6個Cl－，每個Cl－同時吸引6個Na＋，配位數(shù)為6，故D錯誤。4．(2020·試題調(diào)研)觀察下列模型并結(jié)合有關(guān)信息，判斷下列說法不正確的是(B)HCNS8SF6B12結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)模型示意圖備注—易溶于CS2—熔點1873KA．HCN的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，分子中含有2個σ鍵和2個π鍵B．固態(tài)硫S8屬于原子晶體C．SF6是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子D．單質(zhì)硼屬原子晶體，結(jié)構(gòu)單元中含有30個B—B鍵[解析]“C≡N”鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵，所以H—C≡N中共有2個σ鍵和2個π鍵，A項正確；S8屬于分子晶體，B項錯誤；SF6是正八面體對稱結(jié)構(gòu)，是非極性分子，C項正確；硼晶體的結(jié)構(gòu)單元中有12個硼原子，每個原子形成5個B—B鍵，而每個B—B鍵為2個原子所共有，所以B—B鍵數(shù)為12×5/2＝30個，D項正確。5．(2020·天津高三檢測)石墨炔是繼富勒烯、碳納米管、石墨烯之后一種新的全碳納米結(jié)構(gòu)材料，其獨特的結(jié)構(gòu)有利于鋰離子在面內(nèi)和面外的擴散和傳輸。下列有關(guān)物質(zhì)①～④的說法正確的是(C)A．物質(zhì)①、③均能發(fā)生加成反應(yīng)，是不飽和烴B．物質(zhì)②主要由呈六邊形排列的碳原子構(gòu)成，沒有導(dǎo)電性C．物質(zhì)①有望成為一種新的導(dǎo)電材料D．物質(zhì)④的分子式為C10H14，性質(zhì)穩(wěn)定，其一氯代物有兩種[解析]A．物質(zhì)①石墨炔、③富勒烯是碳的同素異形體不屬于烴，故A錯誤；B物質(zhì)②為碳納米管，由碳原子構(gòu)成六邊形結(jié)構(gòu)，和碳的性質(zhì)相同，具有導(dǎo)電性，故B錯誤；C.物質(zhì)①為石墨炔，有望成為一種新的導(dǎo)電材料，故C正確；D．物質(zhì)④的分子式為C10H16，性質(zhì)穩(wěn)定，其一氯代物有兩種，故D錯誤。6．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是(A)A．第一電離能：④>③>②>①B．原子半徑：④>③>②>①C．電負(fù)性：④>③>②>①D．最高正化合價：④>③＝②>①[解析]①～④四種元素分別為S、P、N、F，第一電離能F>N、P>S，又由于第一電離能N>P，A項正確；原子半徑N>F，故B項錯誤；電負(fù)性應(yīng)S>P，即①>②，C項錯誤；F無正化合價，N、S、P最高正化合價分別為＋5、＋6、＋5價，故應(yīng)為①>③＝②，D項錯誤。7．(2020·山東濱州高三檢測)“擬晶”(quasicrystal)是一種具有凸多面體規(guī)則外形但不同于晶體的固態(tài)物質(zhì)。Al65Cu23Fe12是二十世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的幾百種擬晶之一，具有合金的某些優(yōu)良物理性能。下列有關(guān)這種擬晶的說法正確的是(C)A．無法確定Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金屬鐵C．Al65Cu23Fe12，不可用作長期浸泡在海水中的材料D．1molAl65Cu23Fe12溶于過量的硝酸時共失去265mol電子[解析]擬晶A65Cu23Fe12是由三種金屬元素組成，由于金屬無負(fù)價，根據(jù)化合價代數(shù)和為0的原則，三種金屬的化合價均可視作零，A錯誤；擬晶具有合金的某些優(yōu)良物理性能，合金的硬度一般比各成分金屬大，B錯誤；Al65Cu23Fe12與海水可以構(gòu)成原電池，會加速金屬的腐蝕，因此不可用作長期浸泡在海水中的材料，C正確；溶于過量硝酸時，Al與Fe均變?yōu)椋?價，Cu變?yōu)椋?價，故1molAl65Cu23Fe12失電子為65×3＋23×2＋12×3＝277mol，D錯誤。第Ⅱ卷(非選擇題共58分)二、非選擇題：本題包括4小題，共58分8．(16分)(2020山東濟南檢測)銅和硫的化合物在化工、醫(yī)藥材料等領(lǐng)域具有廣泛的用途。回答下列問題：(1)原子軌道是指電子在原子核外的空間運動狀態(tài)，基態(tài)硫原子的原子軌道數(shù)是9個。(2)基態(tài)銅原子中，核外電子占據(jù)的原子軌道為球形的最高能級符號是4s，占據(jù)該能級的電子數(shù)為1。(3)Cl、S、Se在元素周期表中處于相鄰的位置，其第一電離能的大小順序為Cl>S>Se。(4)下圖是含元素Cu、S的有機物的結(jié)構(gòu)簡式：①該有機化合物結(jié)構(gòu)中含有的化學(xué)鍵類型是共價鍵(填“共價鍵”“離子鍵”或“共價鍵、離子鍵”)、配位鍵，其中1個該有機物分子中配位鍵數(shù)為2個，這些配位鍵中提供孤電子對的元素是N、O。②S原子的雜化方式為sp3、帶*N的雜化方式為sp2。(5)如圖是Cu-Au合金的一種立方晶體結(jié)構(gòu)：已知該合金的密度為dg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，若Au原子的半徑為bpm(1pm＝10－10cm)，則銅原子的半徑為(eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(389,d×NA))×1010－b)cm(寫出計算表達式)。9．(10分)(2019·山西重點中學(xué)協(xié)作體期末)現(xiàn)有前四周期T、X、Y、Z、W、M六種元素，已知W、Z、X、T、Y五種非金屬元素原子半徑依次減小，其中W原子的s電子總數(shù)等于p電子總數(shù)的2倍。M原子的M能層上有4個未成對電子。請完成下列問題：(1)寫出W、Z、X、T四種元素第一電離能由大到小的順序(用元素符號表示)：F>N>O>C。(2)M原子的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p64s2或[Ar]3d64s2。(3)根據(jù)VESPR理論，推斷出由W與X兩元素組成的最簡單二價陰離子的空間構(gòu)型為平面三角形，W原子的雜化類型為sp2雜化。(4)Y與T、X、Z、W所形成的最簡單化合物的沸點由高到低的順序為(用化學(xué)式表示)：H2O>HF>NH3>CH4。[解析]根據(jù)題中信息“W原子的s電子總數(shù)等于p電子總數(shù)的2倍”可知，W的電子排布式是1s22s22p2，則W是碳元素；又知“W、Z、X、T、Y五種非金屬元素原子半徑依次減小”、根據(jù)元素周期律可推知Z是氮元素，X是氧元素，T是氟元素，Y是氫元素；“M原子的M能層上有4個未成對電子”，則M的電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，即M是鐵元素。(1)C、N、O、F四種元素位于同一周期，隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素反常，因此第一電離能大小順序是F>N>O>C。(3)C和O兩種元素組成的最簡單的二價陰離子是COeq\o\al(2－,3)該離子的中心原子的價層電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)是0，因此其空間構(gòu)型是平面三角形，C原子的雜化類型為sp2雜化。(4)H與F、O、N、C所形成的最簡單化合物分別是HF、H2O、NH3、CH4，其中HF、H2O、NH3之間都存在氫鍵，它們的沸點都比沒有氫鍵的CH4高，常溫下H2O為液態(tài)，HF、NH3為氣態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下HF為液態(tài)，NH3仍為氣態(tài)，因此四種氫化物的沸點由高到低的順序為：H2O>HF>NH3>CH4。10．(16分)(2020·廣東深圳調(diào)研)碳元素是形成單質(zhì)及其化合物種類最多的元素。回答下列問題：(1)碳能與氫、氮、氧三種元素構(gòu)成化合物CO(NH2)2，該分子中各元素的電負(fù)性由大到小的順序為O>N>C>H，其中C原子的雜化方式為sp2，該物質(zhì)易溶于水的主要原因是CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵。(2)CO是碳元素的常見氧化物，與N2互為等電子體，則CO的結(jié)構(gòu)式為Ceq\o(\s\up7(←),\s\do5(=))O；CO可以和很多過渡金屬形成配合物，如Ni(CO)4，寫出基態(tài)Ni原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2。(3)碳的某種晶體為層狀結(jié)構(gòu)，可與熔融金屬鉀作用。鉀原子填充在各層之間，形成間隙化合物，其常見結(jié)構(gòu)的平面投影如圖甲所示，則其化學(xué)式可表示為KC8。(4)圖乙為碳的一種同素異形體C60，每個C60分子中含有σ鍵的數(shù)目為90。(5)圖丙為碳的另一種同素異形體金剛石的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)為A(0,0,0)，B(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2))，C(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0)；則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))。(6)立方氮化硼晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石相似，硬度與金剛石相當(dāng)，晶胞邊長為361.5pm。立方氮化硼的密度是eq\f(25×4,361.5×10－103×NA)g·cm－3(列出計算式即可，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。[解析]本題考查原子核外電子排布、電負(fù)性、微粒間的相互作用、晶胞的計算。(1)元素的非金屬性越強，電負(fù)性越大，故電負(fù)性O(shè)>N>C>H；CO(NH2)2中C原子形成3個σ鍵，沒有孤對電子，雜化軌道數(shù)目為3，C原子采取sp2雜化；該物質(zhì)易溶于水的主要原因是CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵。(2)CO與N2互為等電子體，因此CO中存在三鍵，CO的結(jié)構(gòu)式為Ceq\o(\s\up7(←),\s\do5(=))O；Ni是28號元素，基態(tài)Ni原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2。(3)根據(jù)圖甲所示可知，如果取3個鉀原子構(gòu)成的三角形，則三角形中碳原子有4個，而根據(jù)均攤法，鉀原子的個數(shù)是3×eq\f(1,6)＝eq\f(1,2)，因此化學(xué)式可表示為KC8。(4)1個C60分子中，每個C原子形成3個C—C鍵，且每個鍵為2個C原子共用，則每個碳原子形成的σ鍵個數(shù)為1.5，所以1個C60分子中σ鍵的數(shù)目為1.5×60＝90。(5)由圖丙可知，與D相連的4個原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，且D位于正四面體的體心。由B在x軸的坐標(biāo)為eq\f(1,2)知，D在x軸的坐標(biāo)為eq\f(1,4)，同理得出D在y、z軸的坐標(biāo)均為eq\f(1,4)，則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))。(6)根據(jù)均攤法及BN的化學(xué)式可推知，一個晶胞中含有4個B原子、4個N原子，一個晶胞的體積是(361.5×10－10)3cm3，故立方BN的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(25×4,361.5×10－103×NA)g·cm－3。11．(16分)(2020·山東青島檢測)銅及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請回答下列問題：(1)畫出基態(tài)Cu原子的價電子排布圖。(2)已知高溫下Cu2O比CuO穩(wěn)定，從核外電子排布角度解釋高溫下Cu2O更穩(wěn)定的原因亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)。(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的雜化類型是sp2、sp3，配體中提供孤對電子的原子是N。C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>C(用元素符號表示)。(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示，則晶體銅原子的堆積方式為面心立方最密堆積。(5)M原子的價電子排布式為3s23p5，銅與M形成化合物的晶胞如圖2所示(黑球代表銅原子)。①該晶體的化學(xué)式為CuCl。②已知銅和M的電負(fù)性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于共價化合物(填“離子”或“共價”)。③已知該晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則該晶體中Cu原子和M原子之間的最短距離為eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(4×99.5,ρNA))×1010pm(寫出計算式)。[解析](1)基態(tài)Cu原子的價電子排布式為