2021届高考化学统考版二轮备考小题提升精练20物质结构与性质解析

本部分内容主要是选考知识，主要考查原子结构、核外电子排布式的书写、第一电离能和电负性的比较，化学键的类型及数目判断、原子的杂化方式，分子结构和性质，分子的空间构型、分子间的作用力、晶体的类型以及晶体化学式的确定等相关知识。1.【2020年山东卷】下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是（）A．键能CCSiSi——、CHSiH——，因此C2H6稳定性大于Si2H6B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度C．SiH4中Si的化合价为+4，CH4中C的化合价为-4，因此SiH4还原性小于CH4D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成ppπ—键【答案】C【解析】A．因键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，故C2H6的键能总和大于Si2H6，键能越大越稳定，故C2H6的稳定性大于Si2H6，A正确；B．SiC的成键和结构与金刚石类似均为原子晶体，金刚石的硬度很大，类比可推测SiC的硬度和很大，B正确；C．SiH4中Si的化合价为-4价，C的非金属性强于Si，则C的氧化性强于Si，则Si的阴离子的还原性强于C的阴离子，则SiH4的还原性较强，C错误；D．Si原子的半径大于C原子，在形成化学键时纺锤形的p轨道很难相互重叠形成π键，故Si原子间难形成双键，D正确。【点睛】物质的总能量之和越低越稳定。2．【2020年山东卷】B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是（）A．其熔点主要取决于所含化学键的键能B．形成大π键的电子全部由N提供C．分子中B和N的杂化方式相同D．分子中所有原子共平面【答案】A小题必练20：物质结构与性质【解析】A．无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A错误；B．B原子最外层3个电子，与其它原子形成3个键，N原子最外层5个电子，与其它原子形成3个键，还剩余2个电子，故形成大键的电子全部由N原子提供，B正确；C．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，C正确；D．无机苯与苯等电子体，分子中含有大键，故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，所以分子中所有原子共平面，D正确；答案选A。【点睛】该分子与苯结构相似，说明也是分子晶体，熔沸点取决于分子间的作用力。相对分子质量越大，分子间作用越大，熔沸点越高。3．【2020年天津卷】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是（）元素XYZW最高价氧化物的水化物H3ZO40.1mol∙L−1溶液对应的pH(25℃)1.0013.001.570.70A．元素电负性：ZWB．简单离子半径：WYC．元素第一电离能：ZWD．简单氢化物的沸点：XZ【答案】A【解析】四种短周期元素，均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知，该酸为弱酸，则Z为P元素；0.1mol∙L−1W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70，说明该物质为多元强酸，为硫酸，则W为S元素；0.1mol∙L−1Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00，说明该物质为一元强碱，为氢氧化钠，则Y为Na元素；0.1mol∙L−1X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00，说明该物质为一元强酸，为硝酸，则Y为N元素。A．同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大，因S的原子序数大于P，则S的电负性大于P，胡A正确；B．电子层数越多离子半径越大，Na+有两个电子层而S2−有三个电子层，因此S2−的离子半径较大，故B错误；C．同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态，原子结构较为稳定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大，故P的第一电离能大于S，故C错误；D．相对分子质量越大，物质的熔沸点越高，但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键，因此NH3的沸点高于PH3的沸点，故D错误。【点睛】分子的相对分子质量越大，熔沸点越高，但需要注意分子间是否能够形成氢键；分子间氢键可以增大物质的熔沸点，但分子内氢键可以降低物质的熔沸点。4．【2020年北京卷】下列说法正确的是（）A．同一原子中在离核较远的区域运动的电子能量较高B．原子核外电子排布先排满K层再排L层、先排满M层再排N层C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数都相差1【答案】A【解析】原子核外的电子排布遵循能量最低原理，故离核较近的区域运动的电子能量较低，离核较远的区域运动的电子能量较高，A正确；B．原子核外电子排布在M层中排8个电子后，先排N层的4s能级，再排布M层的3d能级，故B错误；C．同一周期中，从左至右，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，故C错误；D．前三周期，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数都相差1，第四周期，增加过渡元素，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数相差不为1，故D错误。【点睛】熟悉元素周期表中元素的排列规律。5．【2019年海南卷】自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题：(1)2016年IUPAC确认了四种新元素，其中一种为Mc，中文名为“”。元素Mc可由反应：24395Am+4120Ca=281115Mc+310n得到。该元素的质子数为______，287Mc与288Mc互为_________。(2)Mc位于元素周期表中第VA族，同族元素N的一种氢化物为NH2NH2，写出该化合物分子的电子式________________。该分子内存在的共价键类型有_______。(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价，其中3价氧化物的分子式为______，5价简单含氧酸的分子式为______。【答案】（1）115同位素（2）极性键和非极性键（3）P4O6H3PO4【解析】(1)根据281115Mc，可得Mc的质子数为115；287Mc与288Mc质子数都是115，由于质量数分别是287、288，则二者的中子数分别是172、173，二者质子数相同，中子数不同，它们互为同位素；(2)N原子最外层有5个电子，化合物NH2NH2中2个N原子形成一对共用电子对，每个N原子与2个H原子形成2对共用电子对，所以该化合物电子式为。在该物质分子中含有4个N-H极性键，一个N-N非极性键；(3)P元素的氧化物为PxOy，由于P为+3价，O为-2价，根据化合物中元素正负化合价代数和等于0，可得3x=2y，所以x：y=2：3，结合白磷的正四面体结构，可知该氧化物的化学式为P4O6；P元素的5价简单含氧酸的分子式为H3PO4。【点睛】本题考查了原子结构、核素的表示、同位素的概念、电子式和化学式的书写、共价键的类型等知识，在原子AZX中，Z代表质子数，A代表质量数，同种元素的质子数相同，注意应用价键规则书写电子式。1．下列说法正确的是（）A．金刚石、石英和足球烯均为空间网状结构的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键B．CO2、HClO、P4分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构C．F2、Cl2、Br2、I2的沸点随着相对分子质量的增大而升高D．离子晶体中可能存在共价键，而分子晶体中一定存在共价键【答案】C【解析】A．金刚石、石英均为空间网状结构的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键，而足球烯是分子晶体，加热熔化时需破坏分子间作用力，故A错误；B．化合物分子中某原子最外层电子数=元素原子最外层电子数+该元素原子化合价绝对值，若该值等于8，则该原子满足8电子结构；而单质分子中根据原子的最外层电子式与形成的共用电子对数判断；据此判断CO2，P4分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构，而HClO分子中氢原子只有2电子，故B错误；C．F2、Cl2、Br2、I2都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高，故C正确；D．离子晶体中可能有共价键（如NaOH），也可能没有共价键（如NaCl），而稀有气体是分子晶体，不存在共价键，故D错误；答案选C。【点睛】B项HClO分子中含有H原子，不可能达到8电子结构，直接判断错误。2．下列关于晶体的说法正确的组合是（）①分子晶体中都存在共价键②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子③金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键⑤氯化钠熔化时离子键被破坏⑥SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定A．①②③⑥B．①②④C．③⑤⑥D．③⑤【答案】D【解析】在稀有气体中不存在化学键，①不正确；在金属晶体中只有阳离子而没有阴离子，②不正确；金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S分别是原子晶体、原子晶体、离子晶体、离子晶体、分子晶体、分子晶体，晶体的熔点依次降低，③正确；离子晶体中一定含有离子键，但也可能含有共价键，④不正确；氯化钠熔化时离子键被破坏，⑤正确；SiO2晶体中每个硅原子与4个氧原子以共价键相结合向空间无限扩展，⑥不正确；分子晶体中分子间作用力越大，熔沸点一般越高，而与其稳定性无关，⑦不正确。答案选D。3．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（）A．沉淀溶解后，将会生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2+B．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液不会有变化，因为[Cu(NH3)4]2+不会与乙醇发生反应D．在[Cu(NH3)4]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道【答案】A【解析】硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，继续加氨水时，氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物离子[Cu(NH3)4]2+而使溶液澄清，溶液中铜离子浓度减小，故A正确、B错误；[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，向溶液中加入乙醇后会析出蓝色晶体，故C错误；在[Cu(NH3)4]SO4离子中，中心原子Cu2+提供空轨道，配位体NH3提供孤电子对，故D错误。【点睛】考查了配合物、配位键的形成等性质，明确形成配合物的条件是：有提供空轨道的中心原子，有提供孤电子对的配位体。4．大气中存在一种潜在的温室气体SF5-CF3，关于SF5-CF3的说法正确的是（）A．所有原子在同一平面内，C原子的杂化方式为sp3B．分子中有σ键无π键C．分子中所有原子均满足8电子稳定结构D．1molSF5-CF3分子中含9个共价键【答案】B【解析】A．SF5-CF3分子中所有C原子最外层电子全部参与成键，无孤对电子，C原子为sp3杂化，分子中S原子与六个原子成键，形成八面体结构，S原子在八面体的中心，C原子结合四个原子，为四面体结构，则所有原子不可能共面，故A错误；B．SF5-CF3分子中只有共价单键，则分子中只有σ键，没有π键，故B正确；C．根据A项分析，分子中S原子与六个原子成键，S外围是六对电子对，12个电子，不满足8电子稳定结构，故C错误；D．一个SF5-CF3中只有含5个S−F、1个S−C、3个C−F键，则1molSF5-CF3分子中含9NA个共价键，故D错误。【点睛】碳原子均是sp3杂化，形成的均是单键，原子不可能全部在一个平面上。5．下列说法不正确的是（）A．晶格能由大到小：MgOCaONaFNaClB．某金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+C．熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类HgCl2是一种共价化合物、非电解质、盐、离子晶体D．含极性键的非极性分子往往是高度对称的分子，比如CO2、BF3、CH4这样的分子【答案】C【解析】A．晶格能的大小与构