2021年高考化学二轮专题复习 专题13物质结构与性质(分层训练)(教师版含解析)
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1、解密解密 13 物质结构与性质物质结构与性质 一、选择题一、选择题 1(2021 河西区 天津市新华中学高三模拟)从结构角度分析,下列说法错误的是( ) AI3+的立体构型为 V形,中心原子的杂化方式为 sp3 BZnCO3中,阴离子立体构型为平面三角形,C原子的杂化方式为 sp2 C因HF分子间存在氢键,所以HX中其沸点最高 D因金属性 KNaMg,所以熔点:KClNaClMgCl2 【答案】D 【解析】A项,I3+的中心原子 I的价层电子对为 2+ 7 1 1 2 2 =4,中心原子的杂化方式为 sp3,立体 构型为 V 形,故 A 正确;B项,ZnCO3中,阴离子中 C 的价层电子对为
2、3+ 422 3 2 =3,C原子的杂化 方式为 sp2,立体构型为平面三角形,故 B正确;C项,因 HF 分子间存在氢键,所以 HX 中其沸点最高, 故 C 正确;D项,因离子半径 K+Na+,晶格能 KClNaCl,所以熔点 KClNaCl,故 D错误;故选 D。 2(2021 河南宜阳一中检测)下列说法正确的是( ) AAB n(n2,且 n为整数)型分子中,若中心原子没有孤对电子,则 AB n为空间对称结构,属于非极性 分子 B水很稳定是因为水中含有大量的氢键 CH2O、NH3、CH4分子中的 O、N、C 分别形成 2个、3个、4 个键,故 O、N、C 分别采取 sp1、sp2、 sp
3、3杂化 D配合物Cu(H2O)4SO4中,中心离子是 Cu 2+,配体是 SO42-,配位数是 1 【答案】A 【解析】A项,依据判断极性分子和非极性分子的经验规律可知,AB n(n2,且 n为整数)型分子中,若 中心原子没有孤对电子,则属于非极性分子,故 A正确;B项,H2O很稳定是因为 H-O 键的键能大,与氢 键无关,故 B 错误;C项,在 NH3、H2O、CH4中 N、O、C 均采取 sp3杂化,只不过 NH3、H2O 分子中孤 电子对占据着杂化轨道,故 C 错误;D 项,Cu(H2O)4SO4中配体是 H2O,配位数是 4,故 D错误;故选 A。 3 (2021 潍坊市 山东诸城第一
4、中学高三月考)亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂, 受热易分解: 3K4Fe(CN)612KCN+Fe3C+2(CN)2+N2+C,下列关于该反应说法错误的是( ) A已知 Fe3C 晶胞中每个碳原子被 6 个铁原子包围,则铁的配位数是 2 B配合物 K4Fe(CN)6中配位原子是碳原子 C(CN)2分子中 键和 键数目比为 3:4 DFe2+的最高能层电子排布为 3d6 【答案】D 【解析】A项,由 Fe3C 晶胞中每个碳原子被 6 个铁原子包围可知,与碳原子紧邻的铁原子,以碳原子 为原点建立三维坐标系,6 个铁原子形成的空间结构为正八面体,配位数之比等于相应原子数目反比,则 Fe 原子
5、配位数为 61 3 =2,故 A 正确;B项,配合物 K4Fe(CN)6中配体为 CN,由于电负性 N C,则 C 原子提供孤对电子,即配位原子是碳原子,故 B 正确;C项,(CN)2分子的结构式为 NCCN,单键为 键,三键中有 1 个 键和 2 个 键,则 键和 键数目比为 3:4,故 C 正确;D项,Fe 为 26 号元素,其原 子核外共有 26 个电子,Fe 原子失去 4s 轨道上的 2 个电子得 Fe2+,Fe2+的最高能层电子排布为 3s23p63d6,故 D 错误;故选 D。 4(2021 湖北高三零模)在碱性溶液中, 2+ Cu 可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。 下
6、列说法错误的是( ) A该配离子与水分子形成氢键的原子只有 N和 O B该配离子中铜离子的配位数是 4 C基态 Cu 原子的价电子排布式是 3d104s1 D该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为 ONCH 【答案】A 【解析】A项,根据其结构可知,该配离子中的 N和 O 可与水分子中的 H形成氢键,而水分子中的 O 也可与配离子中的 H形成氢键,A错误;B项,根据配离子的结构可知,铜离子的配位数为 4,B正确;C 项, 根据铜原子的电子排布式可知, 基态 Cu原子的价电子排布式是 3d104s1, C正确; D 项, 根据同一周期, 主族元素的电负性从左到右逐渐增大,同一主族,元素的电负性从
7、上到下呈现减小的趋势,非金属元素电 负性大小排列顺序可知,该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为 ONCH,D正确;故选 A。 5(2021 河南高三月考)下列关于 N、B 所形成化合物的结构和性质的叙述正确的是( ) ANH3-BH3中 N和 B 的杂化方式不同 B熔点:NB(原子晶体)C3N4(原子晶体) C含大 键,形成的大 键的电子由 N、B 提供 DN2H4的沸点明显高于 NH3的原因是 N2H4分子间形成的氢键更强 【答案】D 【解析】A 项,NH3-BH3中 N 和 B均为 sp3杂化,A项错误;B项,NB 和 C3N4均为原子晶体,键长越 短,熔点越高,键长:N-BC-N,熔点
8、:NBC3N4,B 项错误;C 项,含大 键,形成的大 键 的电子由 N提供,B 提供空轨道,C项错误;D项,N2H4分子间形成的氢键更强,沸点更高,D项正确; 故选 D。 5(2021 威远中学校月考)下列各项叙述中,正确的是 A镁原子由 1s22s22p63s21s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态 B价电子排布为 5s25p1的元素位于第五周期第A族,是 s 区元素 C由图知酸性:H3PO4HClO,因为 H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原 子数 D元素周期表中 s 区、d区和 ds 区的元素都是金属元素 【答案】C 【解析】A项,镁原子由 1s22s
9、22p63s21s22s22p63p2时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,A错误; B项,价电子排布为 5s25p1的元素位于第五周期第A族,是 p 区元素,B 错误;C项,由图知:H3PO4中 非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数,则酸性:H3PO4HClO,C正确;D项,元素周期表中 s 区 中 H 是非金属元素,D错误;故选 C。 6(2021 荆州市教育科学研究院期末)离子液体是一种由离子组成的液体,在低温下也能以液态存在, 是一种很有研究价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成,图中正离 子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环外结构中高度离域。下列说法
10、不正确的是 A该化合物中不存在配位键和氢键 B图中负离子的空间构型为正四面体形 C图中正离子中碳原子的杂化方式为 sp2、sp3 DC、N、H 三种元素的电负性由大到小的顺序为 NCH 【答案】A 【解析】A项,该化合物中阴离子AlCl4存在配位键,故 A错误;B 项,图中负离子AlCl4中心原子 价层电子对数为 3+1=4,因此空间构型为正四面体形,故 B 正确;C 项,图中正离子中环上的碳原子价层电 子对数为 3+0=3,杂化方式为 sp2,C2H5的每个碳原子价层电子对数为 4+0=4,杂化方式为 sp3,故 C正 确;D项,根据同周期从左到右电负性逐渐增强,得到 C、N、H三种元素的电
11、负性由大到小的顺序为 N CH,故 D正确。故选 A。 7(2021 简阳市阳安中学月考)自从第一次合成稀有气体元素的化合物 XePtF6以来,人们又相继发现了 氙的一系列化合物,如 XeF2、XeF4等。图甲为 XeF4的结构示意图,图乙为 XeF2晶体的晶胞结构图。下列 有关说法错误的是( ) AXeF4是由极性键构成的非极性分子 BXeF2晶体属于分子晶体 C一个 XeF2晶胞中实际拥有 4 个 XeF2 DXeF2晶体中距离最近的两个 XeF2之间的距离为 3a 2 (a 为晶胞边长) 【答案】C 【解析】A项,根据 XeF4的结构示意图可判断,Xe和 F之间形成极性键,该分子为平面正
12、方形结构, 所以是由极性键构成的非极性分子,故 A 正确;B 项,由于 XeF2晶体是由分子构成的,所以是分子晶体, 故 B 正确;C项,根据 XeF2晶体的晶胞结构可知,一个 XeF2晶胞中实际拥有的 XeF2个数为 1 812 8 , 故 C 错误;D项,根据 XeF2晶体的晶胞结构可知,立方体体心的 XeF2与每个顶点的 XeF2之间的距离最近 且相等,该距离为晶胞体对角线长的一半,即为 3 2 a ,故 D 正确。故选 C。 8(2021 山西吕梁市期末)元素 X的基态原子的 2p能级有 4 个电子;元素 Y 的 M 层电子运动状态与 X 的价电子运动状态相同;元素 Z位于第四周期,其
13、基态原子的 2价阳离子 M层轨道全部排满电子。下列推 断正确的是 AY是 S 元素,基态原子最外层电子排布图为 B离子晶体 ZX、ZY 的熔点:ZXZY C在 Y的氢化物 H2Y分子中,Y原子轨道的杂化类型是 sp2 DY与 X可形成 YX32-,立体构型为四面体 【答案】B 【解析】元素 Z位于第四周期,其基态原子的 2 价阳离子 M层轨道全部排满电子,Z是 Zn 元素;元素 X 的基态原子的 2p能级有 4 个电子,X是 O 元素;元素 Y 的 M 层电子运动状态与 X 的价电子运动状态相 同,Y 是 S元素。A项,S元素基态原子最外层电子排布图为,A错误;B项,离子晶体中离 子的半径越小
14、,带电荷数越多,晶格能越大,晶体的熔沸点越高,可知熔点 ZnOZnS,B 正确 C项,H2S 分子中,S 原子杂化轨道数是 4,S 原子轨道的杂化类型是 sp3,C错误;D 项,SO32中 S 原子的价层电子 对数是 4,含有一对孤对电子,所以立体构型为三角锥形,D错误;故选 B。 9(2021 山东泰安市模拟)BF3与一定量的水形成(H2O)2 BF3,一定条件下(H2O)2 BF3可发生如图转化, 下列说法中正确的是 A(H2O)2 BF3熔化后得到的物质属于离子晶体 B(H2O)2 BF3分子间存在着配位键和氢键 CBF3是仅含极性共价键的非极性分子 D基态 B原子核外电子的空间运动状态
15、有 5 种 【答案】C 【解析】 A. 项, 从题干给定的转化可以看出, (H2O)2 BF3熔化后得到的物质为, 虽然其由阴、阳离子构成,但其为液体,故其不属于离子晶体,故 A 不正确;B 项,(H2O)2 BF3分子间的 H2O与 H2O之间形成氢键, 分子中 O原子提供孤电子对, B原子提供空轨道, O与 B 原子之间存在配位键, 但分子间不存在配位键,故 B 错误;C项,BF3采用的是 sp2杂化类型,空间构型为平面三角形,结构对称, 是仅含 B-F极性共价键的非极性分子,故 C 正确;D项,基态 B原子核外电子排布式为 1s22s22p1,占据的 原子轨道为 3个,其空间运动状态应有
16、 3 种,故 D错误;故选 C。 10(2021 山东高三检测)梦溪笔谈有记:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。在中国古代,雌 黄(As2S3)经常用来修改错字,其结构如图所示。下列说法不正确的是( ) AAs、S原子的杂化方式均为 sp3 BAsH3的沸点比 NH3的低 C与 As 同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素只有 V D已知 As2F2分子中各原子均满足 8 电子结构,分子中 键和 键的个数比为 3:1 【答案】C 【解析】A项,由雌黄的结构图可知,砷和硫原子均形成单键,均为 sp3杂化方式,故 A 正确;B 项, 两者均为分子晶体,沸点高低与相对分子质量的大小有关,但因氨
17、气分子间存在氢键导致其沸点高于 AsH3 的沸点,故 B正确;C项,As基态原子核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d104s24p3,未成对电子数为 3,与 其同周期且基态原子核外未成对电子数目相同的元素有 V: 1s22s22p63s23p63d34s2、 Co: 1s22s22p63s23p63d74s2, 故 C 错误;D项,As2F2分子中各原子均满足 8 电子结构,则其结构式为: 11 FF F-As=As-F,单键均为 键,双 键中有 1个 键、1 个 键,分子中 键和 键的个数比为 3:1,故 D 正确;故选 C。 11(2021 山东烟台市期末)有关晶体的结构如下
18、图所示,下列说法中错误的是 A钛酸钙的化学式为 CaTiO3 B在金刚石晶体中,碳原子与碳碳键(CC)数目之比为 1:2 C硒化锌晶体中与一个 Se2-距离最近且相等的 Se2-有 8个 DCaF2中 F-与距离最近的 Ca2+所形成的键的夹角为 109.5 【答案】C 【解析】A项,由钛酸钙的晶胞可求得,Ca:81 8 =1,Ti:1,O:61 2 =3,所以钛酸钙的化学式为:CaTiO3, 故 A 正确;B项,金刚石中 1个 C原子链接 4 个 C-C键,相当于 1个 C-C 键连接 2 个 1 4 的 C原子,因此 C 原子与 C-C键之比是 1:2, 故 B 正确; C 项, 硒化锌晶
19、体中, 与一个 Se2-距离最近且相等的 Se2-应该有 12个, 除了看到的图还要考虑周围的晶胞,故 C错误;D 项,由氟化钙的晶胞可看出一个 F与 4 个 Ca可以形成正 四面体结构,键角为 109.5 ,故 D正确。故选 C。 12(2021 山东烟台市高三期末)邻二氮菲(phen)与 Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子 Fe(phen)32+,可用于 Fe2+浓度的测定,邻二氮菲的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A邻二氮菲的一氯代物有 3种 BFe(phen)32+中 Fe2+的配位数为 3 C邻二氮菲的熔点主要取决于所含化学键的键能 D溶液酸性太强时无法用邻二氮菲测定 Fe
20、2+的浓度,其原因可能是邻二氮菲中的 N 优先与 H+形成配 位键而减弱与 Fe2+的配位能力 【答案】D 【解析】A项,邻二氮菲分子中含有 4种不同位置的 H 原子,故其一氯代物有 4种,A错误;B项,N 原子上有孤对电子,易形成配位键,在邻二氮菲分子内有 2个 N原子,则 Fe2+和 3个邻二氮菲形成配合物 时,Fe2+的配位数为 6,B错误;C项,邻二氮菲是由分子构成的分子晶体,物质熔沸点高低取决于分子间 作用力的大小,与分子内所含化学键的键能无关,C错误;D 项,用邻二氮菲测定 Fe2+浓度时应控制 pH 在 2 9 的适宜范围,这是因为:当 H+浓度高时,邻二氮菲中的 N优先与 H+
21、形成配位键,导致与 Fe2+配位能 力减弱;若 OH-浓度较高时,OH-与 Fe2+反应,也影响与邻氮菲配位,D正确;故选 D。 13(2021 山东潍坊市寿光现代中学高三月考)氨基氰(CH2N2)中 C、N 原子均满足 8电子稳定结构,福 州大学王新晨教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g-C3N4),其单层结构如图所示。下列说法错误的是 A氨基氰的结构式: B氮化碳的单层结构中,所有原子可能共平面 C氨基氰易溶于水,氮化碳能导电 D氨基氰和氮化碳中,N 原子杂化方式均为 sp2和 sp3 【答案】D 【解析】 A项, 由氨基氰分子中 C、 N原子均满足 8 电子稳定结构可知, 氨基氰的结构式
22、为, 故 A 正确;B 项,由氮化碳的单层结构可知,单层结构中 C、N原子两两相连且成环,C、N原子均采取 sp2 杂化,则氮化碳的单层结构中所有原子可能共平面,故 B正确;C 项,氨基氰易与水分子间形成氢键,则 氨基氰易溶于水,由信息可知氮化碳的结构与石墨相似,石墨能导电,则氮化碳也能导电,故 C正确;D 项, 氨基氰的结构式为, 由结构式可知氨基氰分子中 N原子杂化方式均为 sp和 sp3, 故 D错误; 故选 D。 14(2021 山东德州市高三期末)吡咯和卟吩都是平面分子。已知处于同一平面的多原子分子中如有相 互平行的 p 轨道,p 轨道电子在多个原子间运动形成不局限在两个原子之间的
23、型化学键,称为离域 键, 表示为 m n,m是成键原子数,n是成键电子数。下列说法错误的是( ) A熔沸点:吡咯卟吩 B吡咯中存在离域 键为 56 C苯分子中也存在离域 键 D吡咯和卟吩中 N原子的杂化方式都是 sp3杂化 【答案】D 【解析】A 项,卟吩的相对分子质量比吡咯的相对分子质量大,分子间作用力更大,则熔沸点:吡咯 卟吩,A正确;B项, 吡咯是平面分子,在吡咯中,由于每个 C 原子最外层有 4个电子,3 个电子用于成 键,只有一个孤电子,N原子最外层 5个电子,3 个电子用于成键,还有 2个孤电子,故成键原子数为 5, 成键电子数为 6,则形成离域 键为 56,B正确;C项,苯分子是
24、平面分子,在苯分子中,由于每个 C原 子最外层有 4个电子,3 个电子用于成键,只有一个孤电子,故成键原子数为 6,成键电子数为 6,则形成 离域 键为 66,C正确;D项,在吡咯分子中,N原子形成 3 个 键,还有一对孤对电子形成离域 键, 故为 sp2杂化;卟吩分子中,连接 H 原子的 N原子形成 3个 键,还有一对孤对电子形成离域 键,故为 sp2杂化,剩余的 2个 N 原子,形成 2 个 键,还有一对孤对电子,另外 1个孤电子形成离域 键,故为 sp2 杂化,D错误;故选 D。 15(2021 天津市宝坻区第一中学高三模拟)Zn(CN)42-在水溶液中可与 HCHO发生反应生成 Zn(
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