2013高考化学二轮复习精品资料专题20 物质结构与性质（名校测试，教师版）
1．下列推论正确的是( )
A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3
B．NH为正四面体结构，可推测PH 也为正四面体结构
C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体
D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子
2．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是：( )
表述Ⅰ
表述Ⅱ
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl－与Na＋间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高
Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小
C
在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同
同一主族元素原子的最外层电子数相同
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
【试题出处】2012-2013中山市第一中学模拟
【答案】B
【解析】A选项中，NaCl溶于水是离子晶体的特性，I2是非极性分子溶解度小；B选项中分子的稳定性与键能有关，所以正确；C中形成化合物不一定是最高价或最低价，所以不与最外层电子数呈因果关系；D选项因P4O10发生了反应，所以不能证明P4O10是共价化合物。
【考点定位】物质结构与性质
3．下列说法中错误的是( )
A．SO2、SO3都是极性分子
B．在NH和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
4．下图是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )
A．图(1)和图(3) B．图(2)和图(3)
C．图(1)和图(4) D．只有图(4)
【试题出处】2012-2013如东实验中学模拟
【答案】C
【解析】根据NaCl的晶体结构：，从立方体中分离出一个小立方体可得，以上下面中点微粒与各棱中点上的微粒用线连接，可分离出正八面体结构的。故选项C正确。
【考点定位】物质结构与性质
5．下列有关化学键与晶体结构的说法中，正确的是( )
A．两种元素组成的分子中一定只有极性键
B．非金属元素组成的化合物一定是共价化合物
C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂
D．含有阴离子的化合物中一定含有阳离子
6．根据下列几种物质的熔点和沸点数据，判断下列说法中，错误的是( )
NaCl
MgCl2
AlCl3
SiCl4
单质硼
熔点/℃
810
710
190
－68
2300
沸点/℃
1465
1418
182.7
57
2500
注：AlCl3熔点在2.02×105Pa条件下测定。
A．SiCl4是分子晶体
B．单质硼是原子晶体
C．AlCl3加热能升华
D．MgCl2所含离子键的强度比NaCl大
【试题出处】2012-2013湖北省宜昌市第一中学模拟
【答案】D
【解析】三类不同的晶体由于形成晶体的粒子和粒子间的作用力不同，因而表现出不同的性质。原子晶体具有高的熔、沸点，硬度大、不能导电。而离子晶体也具有较高的熔、沸点、较大的硬度，在溶液中或熔融状态下能导电。分子晶体熔、沸点低，硬度小、不导电，熔融时无化学键断裂，根据这些性质可确定晶体类型。根据上述性质特点及表中数据进行分析，NaCl的熔、沸点均比MgCl2高，所以NaCl晶体中的离子键应比MgCl2强，故D不正确。
【考点定位】物质结构与性质
7．下列说法正确的是( )
A．物质中存在阳离子但不一 定存在阴离子
B．正四面体结构的物质其键角均为109°28′
C．同种元素化合价越高，氧化性越强
D．酸式盐的溶解性强于正盐的溶解性
8．碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过________杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠________结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为________。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn－Br键的键角____120°(填“>”“<”或“＝”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4＋处于立方晶胞顶点，Ba2＋处于晶胞中心，O2－处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为________，每个Ba2＋与________个O2－配位。
【试题出处】2012-2013河南信阳高级中学模拟
【答案】(1)sp2 范德华力(分子间作用力)
(2)C>H>Si
(3)<
(4)BaPbO3 12
【解析】本题考查电负性、杂化理论、电子互斥理论以及晶体结构基础知识，同时考查知识迁移能力。
(1)根据“多层石墨卷层”结构可以判断碳纳米管中的C原子具有sp2杂化；层间作用力为范德华力(分子间力)；(2)共价化合物中，电子对偏向电负性大的原子，因此可以判断：CH4：9．A、B、C、D为前四周期元素。A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子的M电子层的p亚层中有3个未成对电子，D元素原子核外的M层中只有2对成对电子。
(1)当n＝2时，AB2属于________分子(填“极性”或“非极性”)，分子中有________个σ键，________个π键。
(2)当n＝3时，A与B形成的晶体属于________晶体。
(3)若A元素的原子价电子排布为3s23p2，A、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序是________________________(用元素符号表示)。
(4)已知某红紫色络合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O。该络合物中的中心离子钴离子在基态时核外电子排布式为________，作为配位体之一的NH3分子的空间构型为____________________。
(5)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。体心立方晶胞和面心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。
【试题出处】2012-2013天津市第一中学模拟
【答案】(1)非极性 2 2
(2)原子
(3)P>S>Si
(4)1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6) 三角锥形
(5)1∶2
【考点定位】物质结构与性质
10．氯化铬酰(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应，请回答下列问题：
(1)写出铬原子的基态电子排布式________。与铬同周期的所有元素的基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素有________(填元素符号)，其中一种金属的晶胞结构如图所示，该晶胞中含有金属原子的数目为________。
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶。据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤ CCl4五种有机溶剂中，碳原子采用sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间构型是________。
11．原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子总数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：
(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为____________，1 mol Y2X2含有σ键的数目为________。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是________。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是________。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如上图所示，该氯化物的化学式是________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
12．铜(Cu)是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为________；
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是________；
(3)SO的立体构型是________，其中S原子的杂化轨道类型是________；
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子最外层电子排布式为________；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为________；该晶体中，原子之间的作用力是________；
(5)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为________。
13．W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。
(1)X位于元素周期表中第________周期第________族；W的基态原子核外有________个未成对电子。
(2)X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是____________(写化学式)；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是____________(写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是____________。
(4)在25 ℃、101kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是____________。
14．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料，以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：
请回答下列问题：
(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是________、________；
(2)基态B原子的电子排布式为________；B和N相比，电负性较大的是________，BN中B元素的化合价为________；
(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为________；
(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；
(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。
元素电负性依次增大可知N的电负性较大；B位于元素周期表的第ⅢA族，由化学式BN得B元素的化合价为＋3价。(3)BF3的空间构型为平面三角形，故F－B－F的键角为120°；B原子的杂化类型为sp2杂化；根据价电子对互斥理论可知BF的立体构型为正四面体型。(4)借助于石墨的结构可知B与N原子之间的化学键为共价键，层与层之间依靠分子间作用力15．氮元素可以形成多种化合物。
回答以下问题：
(1)基态氮原子的价电子排布式是________。
(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3 分子的空间构型是________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1038.7 kJ·mol－1
若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号)。
a．离子键 b．共价键
c．配位键 d．范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。
a．CF4 b．CH4
c．NH d．H2O
16． (1)图1为元素X的前五级电离能的数值示意图。已知X的原子序数<20，请写出X基态原子的核外电子排布式________________。
(2)A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期元素，其单质的沸点如图2所示。
请回答：
①上述元素中，某些元素的常见单质所形成的晶体为分子晶体，这些单质分子中既含有σ键又含有π键的是________________(填化学式)。
②已知D、F、G三种元素的离子具有跟E相同的电子层结构，则B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用相关元素符号表示)________________。
③已知H的电负性为1.5，而氯元素的电负性为3.0，二者形成的化合物极易水解，且易升华。据此推测该化合物的化学键类型为________。
④原子序数比A小1的元素与D元素形成的化合物的空间构型为________，中心原子的杂化方式为__________________________________________________________。
17． (1)如图是氖元素的一种核素的表示方法。请按该图的式样表示出中子数为28，质量数为52的铬元素(Cr)的一种核素。
(2)Mn、Fe两元素的部分电离能数据见下表：
元素
Mn
Fe
电离能
/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
比较两元素的I2、I3可知，Mn2＋再失去一个电子比Fe2＋再失去一个电子难。原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下表列出了一些共价键的键长：
共价键
C—F
C—Cl
C—Br
C—I
C—C
C—Si
键长/pm
98
161
182
204
154
170
请结合相关晶体结构的知识回答下列问题：
①CF4、CCl4、CBr4、CI4中C原子的杂化方式为________。
②CF4、CCl4、CBr4、CI4四种物质中热稳定性最强的是________，沸点最高的是
________。
(4)金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。
【试题出处】2012-2013江西临川一中模拟
18．已知A、J、D、E、G是元素周期表中1～36号元素，其原子序数依次增大。A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族。J和D同主族，E和G同周期；元素G是周期表中的第7列元素，E的最外层电子数与最内层电子数相同，E跟J可形成离子化合物，其晶胞结构(其中J原子在晶胞内部)如图。
请回答下列问题：
(1)D元素－1价离子的电子排式为______________________________________；
G元素原子的价电子排布式为________。
(2)元素J与氮元素可以形成化合物NJ3，其中N—J键的化学键类型为________，根据价层电子对互斥理论可以判断NJ3的空间构型为________，NJ3分子中N原子的杂化方式为________杂化。
(3)A、J形成的化合物AJ的相对分子质量比A、D形成的化合物AD的相对分子质量小，但AJ的沸点比AD高，其原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从晶胞图可以得出：E与J形成的离子化合物的化学式为____________________。
(5)含有E元素的化合物焰色反应为________色，焰色反应的原理是_____________
________________________________________________________________________。
【试题出处】2012-2013安徽淮北第一中学模拟
19．2011年3月11日日本发生了9.0级强地震。福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸。随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘－131和铯—137，碘－131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病。日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘－131辐射的药物碘片。
(1)Cs(铯)的最外层电子排布式为6s1，与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素A、B、C的电离能如下表：
元素代号
A
B
C
第一电离能(kJ·mol－1)
520
496
419
那么三种元素A、B、C的元素符号分别为_________________________________，
形成其单质晶体的化学键类型是________________________________________。
(1)F与I同主族，BeF2与H2O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是________、________。
(3)与碘同主族的氯具有较高的活泼性，能够形成大量的含氯化合物，如金属氯化物，非金属氯化物等。BCl3是一种非金属氯化物，该物质分子中B—Cl键的键角为________。
(4)碘—131是碘单质，其晶胞结构如下图甲所示，该晶胞中含有________个I2分子；KI的晶胞结构如下图乙所示，每个K＋紧邻________个I－。
【试题出处】2012-2013云南大理一中模拟
【答案】(1)Li、Na、K 金属键
(2)sp sp3
(3)120°
(4)4 6
【考点定位】物质结构与性质
20． C60以其完美的球形结构受到科学家的高度重视，从此掀起了球形分子的研究热潮，Si60、N60以及Si60C60等球形分子被不断制备出来。
请回答下列有关问题：
(1)电离能不但能说明原子的失电子能力(金属性)，也能通过电离能判断元素的化合价，下表列举了C、Mg、X、Y四种元素的电离能(单位：kJ/mol)，请根据表中数据，回答有关问题：
元素
第一电离能
第二电离能
第三电离能
第四电离能
第五电离能
第六电离能
C
1 086.5
2 352.6
4 620.5
6 222.7
37 831
47 277
Mg
737.7
1 450.7
7 732.6
10 540
13 630
17 995
X
418.8
3 052
4 420
5 877
7 975
9 590
Y
538.1
1 067
1 850
4 819
6 400
7 600
①若X为第四周期的元素，其核外电子排布式为________；
②根据Y的电离能数据，可以判断Y最可能的化合价为________。
(2)利用C60独特的分子结构，可以将C60用作比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料。已知常温下较稳定的C60的氢化物有C60H24、C60H36和C60H48。在80～215℃时，C60可以100%回收，并可以用来重新制备C60的氢化物。C60分子中碳的杂化类型为________；理论上，1 mol C60可以吸收________ mol H2。
(3)已知：①N—N键的键能为159 kJ/mol，N===N键的键能为456 kJ/mol，NN键的键能为946 kJ/mol；②N60与C60具有相似的分子结构。
①N60与C60相比，分子结构相似，但原子的杂化类型不同，N60具有微弱的碱性。则HN60I的晶体类型为________；
②有科学家预言，N60是一种高能材料，请说明其理论依据_____________________
________________________________________________________________________。
(4)碳的常见同素异形体为金刚石和石墨(分子式可表示为Cn)，氮化硼也有两种常见的结构，分别对应类似于金刚石和石墨结构[分子式可表示为(BN)n]，下列有关解释正确的是________。
A．C—C键键长与B—N键键长相等
B．C、B、N的电负性相近
C．(BN)n“分子”中，B、N原子与C原子相似，均能形成四个共价键
D．(BN)n与Cn可视为等电子体
(5)美宾夕法尼亚州立大学中国物理学家郗小星，在世界上首次成功制成大电流硼化镁超导薄膜材料。硼化镁在37 K温度下有超导性，作为超硬超导材料，硼化镁已成为超导材料领域中的一颗新星。如图是硼化镁的晶胞示意图。则硼化镁的化学式为________。
【试题出处】2012-2013成都实验中学模拟
(4)BN中N原子有孤对电子，B有空轨道，它们之间可以形成3个普通共价键和一个配位键，BN的平均电子数与C原子相同，因此可以视为等电子体，而等电子体具有相似的结构和性质，故选CD。
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