山东省济南市莱芜区届高三化学寒假作业《物质结构与性质选考》含答案.docx

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山东省济南市莱芜区届高三化学寒假作业《物质结构与性质选考》含答案

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山东省济南市莱芜区2020届高三化学寒假作业《物质结构与性质（选考）》

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共10小题,每小题4.0分,共40分）

1.下列物质性质的变化规律与分子间作用力有关的是（　　）

A．HF，HCl，HBr，HI的热稳定性依次减弱

B．金刚石的硬度大于硅，其熔、沸点也高于硅

C．NaF，NaCl，NaBr，NaI的熔点依次降低

D．F2，Cl2，Br2，I2的沸点依次升高

2.一种新型材料B4C，它可用于制作切削工具和高温热交换器。

关于B4C的推断正确的是（）

A．B4C是一种分子晶体

B．B4C是一种离子晶体

C．B4C是一种原子晶体

D．B4C分子是由4个硼原子和1个碳原子构成的

3.在乙烯分子中有5个σ键、1个π键，它们分别是（）

A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键

B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键

C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键

4.高温下超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。

下图所示为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法中正确的是（）

A．晶体中，0价氧与－2价氧的数目比为2:

1

B．晶体中每个K＋周围有8个O2-，每个O2-周围有8个K＋

C．晶体中与每个K＋距离最近的K＋有8个

D．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K＋和4个O2-

5.下列叙述中，正确的是（）

A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子

B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子

C．在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高

D．如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反

6.美国科学

家合成了含有N5+的盐类,含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如下图所示。

以下有关该物质的说法中正确的是（）

A．每个N5+中含有35个质

子和36个电子

B．该离子中有非极性键和配位键

C．该离子中含有2个π键

D．与PCl4+互为等电子体

7.X，Y，Z，M，W为五种短周期元素。

X，Y，Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L；W的质子数是X，Y，Z，M四种元素质子数之和的1/2。

下列说法正确的是（）

A．原子半径：

W＞Z＞Y＞X＞M

B．XZ2，X2M2，W2Z2均为直线型的共价化合物

C．由X元素形成的单质不一定是原子晶体

D．由X，Y，Z，M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键

8.下列物质中，既含离子键又含共价键的是（）

A．NaCl

B．CO2

C．NaOH

D．N2

9.下列说法或有关化学用语的表达正确的是（　　）

A．在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量

B．核外电子排布由1s22s22p63s1-→1s22s22p6的变化需要吸收能量

C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大

D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素

10.下列说法中，正确的是（　　）

A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂

B．原子晶体中，共价键越强，熔点越高

C．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点一定越高

D．分子晶体中，分子间作用力越大，该物质越稳定

二、双选题（共5小题,每小题6.0分,共30分）

11.（多选）与NO3-互为等电子体的是（　　）

A．SO3

B．BF3

C．CH4

D．NO2

12.（多选）X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知（）

A．X的原子半径大于Y的原子半径

B．X的电负性大于Y的电负性

C．X的氧化性大于Y的氧化性

D．X的第一电离能小于Y的第一电离能

13.下列说法正确的是________。

A．HOCH2CH（OH）CH2OH与CH3CHClCH2CH3都是手性分子

B．NH

和CH4的空间构型相似

C．BF3与

都是平面型分子

D．CO2和H2O都是直线型分子

14.（多选）下列各组物质熔点高低的比较，正确的是（）

A．晶体硅＞金刚石＞碳化硅

B．CsCl＞KCl＞NaCl

C．SiO2＞CO2＞He

D．I2＞Br2＞He

15.（多选）下列说法中正确的是（　　）

A．丙烯分子中有8个σ键，1个π键

B．在SiO2晶体中，1个Si原子和2个O原子形成2个共价键

C．NF3的沸点比NH3的沸点低得多，是因为NH3分子间有氢键，NF3只有范德华力

D．NCl3和BC13分子中，中心原子都采用sp3杂化E．在“冰→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化过程中，各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键

第Ⅱ卷

三、非选择题（共3小题,每小题10.0分,共30分）

16.已知周期表中，元素Q、R、W、Y与元素X相邻。

Y的最高化合价氧化物的水化物是强酸。

回答下列问题：

（1）W与Q可以形成一种高温结构陶瓷材料。

W的氯化物分子呈正四面体结构，W的氧化物的晶体类型是_______________；

（2）Q的具有相同化合价且可以相互转变的氧化物是_______________；

（3）R和Y形成的二元化合物中，R呈现最高化合价的化合物是化学式是_________；

（4）这5个元素的氢化物分子中，①立体结构类型相同的氢化物的沸点从高到低排列次序是（填化学式）____________，其原因是_______________；

②电子总数相同的氢化物的化学式和立体结构分别是_______________；

（5）W和Q所形成的结构陶瓷材料的一种合成方法如下：

W的氯化物与Q的氢化物加热反应，生成化合物W（QH2）4和HCl气体；W（QH2）4在高温下分解生成Q的氢化物和该陶瓷材料。

上述相关反应的化学方程式（各物质用化学式表示）是_______________。

17.已知X,Y,Z,Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子｡

回答下列问题:

（答题时,X､Y､Z､Q､R用所对应的元素符号表示）

（1）X元素为,X､Y､Z中第一电离能最大的是____________｡

（2）已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构（球棍模型,短线不一定代表单键）:

该分子中Y原子的杂化方式是____________｡

（3）X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是（填正确答案编号）____________｡

A．该晶体属于分子晶体B．此晶体的硬度比金刚石还大

C．晶体的化学式是X3Y4D．晶体熔化时破坏共价键

（4）有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为______｡

（5）R的基态原子的电子排布式为,R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图,则该晶体的化学式为,该晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是_________cm3｡

18.A，B，C，D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型：

C，D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。

回答下列问题：

（1）四种元素中电负性最大的是________（填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为________。

（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是________（填分子式），原因是________；

A和B的氢化物所属的晶体类型分别为________和________。

（3）C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为____________，中心原子的杂化轨道类型为________。

（4）化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为_______________。

（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数a＝0.566nm，F的化学式为________；晶胞中A原子的配位数为________；列式计算晶体F的密度（g·cm－3）________。

答案解析

1.【答案】D

【解析】元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，故A错误；金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子晶体之间存在共价键，故B错误；NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，故C错误；F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，故D正确。

2.【答案】C

【解析】B4C可用于制作切削工具和高温热交换器，说明它的硬度大、熔沸点高，又因B4C是由硼原子和碳原子构成的，所以它是原子晶体。

3.【答案】A

【解析】乙烯的结构简式为

，存在四个C—Hσ键，1个C—Cσ键，1个C—Cπ键，其σ键是由sp2杂化轨道形成的，未杂化的2p轨道形成π键。

4.【答案】D

【解析】

5.【答案】C

【解析】在一个基态多电子的原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子，选项A不正确；处在同一能级中的电子，其能量是相同的，B不正确；根据核外电子的运动特点可知，选项C正确；D不正确，违背的应该是洪特规则

6.【答案】B

【解析】A．N是7号元素，每个N原子含有7个质子和7个电子，而N5+是5个N原子失去1个电子后得到的。

因此每个N5+中含有35个质子和34个电子。

错误。

B．N5+的结构式可以看出在该离子中有非极性键和配位键。

正确。

C．在该离子的每个N≡N中含有2个π键，而该离子中有两个N≡N。

因此一共含有4个π键。

错误。

D．等电子体是原子数相同，价电子数目也相同的微粒。

N5+与PCl4+原子数相同，但是价电子数目不同，因此不能互为等电子体。

错误。

7.【答案】C

【解析】由Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L，得出分子量为17，则Y为N，M为H，再根据X，Y，Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子，可得出X为C，Y为O，由W的质子数是X，Y，Z，M四种元素质子数之和的1/2，得出W为Na。

A错误，原子半径：

C＞N＞O。

B错误，W2Z2即H2O2为折线型分子。

C正确，C60为分子晶体。

D错误，CH3－NO2为共价化合物，没有离子键。

8.【答案】C

【解析】A中NaCl只含有离子键；B中CO2、D中N2只含有共价键；C中NaOH既含有离子键又含有共价键

9.【答案】B

【解析】A.同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高

B.原子由1s22s22p63s1失去一个电子转变为1s22s22p6的变化需要吸收能量

C.N原子的2p轨道处于半满，第一电离能大于氧原子

D.Cu的外围电子排布式为3d104s1，位于元素周期表的ds区

10.【答案】B

【解析】A项，冰为分子晶体，融化时破坏的是分子间作用力，错误；B项，原子晶体熔点的高低取决于共价键的强弱，共价键越强，熔点越高，正确；分子晶体熔沸点高低取决于分子间作用力的大小，而共价键的强弱决定了分子的稳定性大小，答案CD错误。

11.【答案】AB

【解析】NO3-中有4个原子，5+6×3+1=24个价电子，A．SO3中有4个原子，6+6×3=24个价电子，与NO3-是等电子体；B．BF3中有4个原子，3+7×3=24个价电子，与NO3-是等电子体；C．CH4中有5个原子，4+1×4=8个价电子，与NO3-不是等电子体；D．NO2中有3个原子，5+6×2=17个价电子，与NO3-不是等电子体．

12.【答案】BC

【解析】根据“X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构”可知Y元素位于X元素的下一个周期，且X为非金属元素，Y为金属元素。

所以原子半径：

X＜Y；电负性：

X＞Y；最外层电子数：

X＞Y；第一电离能：

X＞Y

13.【答案】BC

【解析】A选项，HOCH2CH（OH）CH2OH分子中没有手性碳原子，不属于手性分子，所以错误；B选项，两种微粒均为正四面体结构，所以正确；C选项，BF3为平面正三角形结构，苯为平面正六边形结构，两者均属于平面型分子，所以正确；CO2分子为直线型结构，H2O分子为“V”形结构，所以错误。

14.【答案】CD

【解析】A中三种物质都是原子晶体半径C＜Si，则熔点：

金刚石＞碳化硅＞晶体硅，B中应为：

NaCl＞KCl＞CsCl，因为离子的半径越小，离子键越强，熔沸点就越高。

因此答案CD正确。

15.【答案】AC

【解析】A．根据结构简式CH3-CH=CH2判断；B．SiO2晶体中，每个Si原子形成4个共价键；C．NH3分子间有氢键，沸点较高；D．NCl3中N形成3个σ键，孤电子对数=1，为SP3杂化，BCl3中B形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化；E．根据冰→水→水蒸气的过程为物理变化，破坏的是分子间作用力，主要是氢键，水蒸气→氧气和氢气是化学变化，破坏的是化学键，为极性键

16.【答案】

（1）原子晶体

（2）NO2和N2O4（3）As2S5（4）①NH3＞AsH3＞PH3，因为前者中含有氢键②SiH4、PH3和H2S结构分别为正四面体，三角锥和角形（V形）

（5）SiCl4+4NH3Si（NH2）4+4HCl，3Si（NH2）4Si3N4+8NH3↑

【解析】本题可结合问题作答。

W的氯化物为正四体型，则应为SiCl4或CCl4，又W与Q形成高温陶瓷，故可推断W为Si。

（1）SiO2为原子晶体。

（2）高温陶瓷可联想到Si3N4，Q为N，则有NO2与N2O4之间的相互转化关系。

（3）Y的最高价氧化的的水化物为强酸，且与Si、N等相邻，则只能是S。

Y为O，所以R为As元素。

（4）显然X为P元素。

①氢化物沸点顺序为NH3＞AsH3＞PH3，因为NH3分子间存在氢键，所以沸点最高。

相对分子质量AsH3＞PH3，分子间的作用力AsH3＞PH3，故AsH3得沸点高于PH3。

②SiH4、PH3和H2S的电子数均为18。

结构分别为正四面体，三角锥和角形（V形）。

（5）由题中所给出的含字母的化学式可以写出具体的物质，然后配平即可。

17.【答案】

（1）CN

（2）sp2（3）bcd（4）CO

（5）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1Cu2O

【解析】

18.【答案】

（1）O　1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）

（2）O3　O3相对分子质量较大，范德华力较大　分子晶体　离子晶体

（3）三角锥形　sp3杂化

（4）V形　4　2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl（或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl）

（5）Na2O　8　

≈2.27g·cm－3

【解析】由C元素原子核外电子总数是最外层电子数的3倍可知，C是磷元素；由A2－和B＋具有相同的电子构型，且A、B原子序数小于15可知，A是氧元素，B是钠元素；A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大，C、D为同周期元素，且D元素最外层有一个未成对电子，因此D是氯元素。

（1）元素的非金属性O>Cl>P，则电负性O>Cl>P，Na是金属元素，其电负性最小；P的电子数是15，根据构造原理可写出其核外电子排布式。

（2）氧元素有O2和O3两种同素异形体，相对分子质量O3>O2，范德华力O3>O2，则沸点O3>O2。

A和B的氢化物分别是H2O和NaH，所属晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。

（3）PCl3分子中P含有一对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为三角锥形，中心原子P的杂化轨道类型为sp3杂化。

（4）Cl2O分子中心原子O原子含有2对孤电子对，其价层电子对数为4，因此其立体构型为V形；根据电子守恒和质量守恒可写出Cl2与湿润的Na2CO3反应的化学方程式。

（5）根据化合物F的晶胞结构，利用均摊法可计算出氧原子个数：

N（O）＝8×

＋6×

＝4，钠原子全部在晶胞内，N（Na）＝8，因此F的化学式为Na2O；以顶角氧原子为中心，与氧原子距离最近且等距离的钠原子有8个，即晶胞中A原子的配位数为8；晶胞参数即晶胞的棱长a＝0.566nm，晶体F的密度＝

＝

≈2.27g·cm－3。