資源簡介

微測3　物質結構與性質的綜合應用
　
1.下列化學用語表示正確的是(　　)
A.溴原子的簡化電子排布式:[Ar]4s24p5
B.1 丁醇的鍵線式:
C.反 2 丁烯分子的球棍模型:
D.水的VSEPR模型:
2.中國科學家首次成功制得大面積單晶石墨炔,是碳材料科學的一大進步。
下列關于金剛石、石墨、石墨炔的說法正確的是(　　)
A.三種物質中均有碳碳原子間的σ鍵
B.三種物質中的碳原子都是sp3雜化
C.三種物質的晶體類型相同
D.三種物質均能導電
3.物質的結構決定其性質。下列事實與解釋不相符的是(　　)
選項 事實 解釋
A 基態Cu原子價層電子排布式為3d104s1 3d能級電子為全充滿狀態,原子能量更低
B 水的熱穩定性強于氨 水分子間形成的氫鍵數目與強度均大于氨分子
C 三氟乙酸的酸性強于乙酸 氟為吸電子基,導致羥基中O—H鍵極性變大
D Na2O、MgO、Al2O3離子鍵成分的百分數依次減小 Na、Mg、Al原子的電負性依次增大
4.石灰氮(CaCN2)是一種新型氮肥,與土壤中的H2O反應生成氰胺(H2N—C≡N),氰胺可進一步轉化為尿素[CO(NH2)2]。下列說法正確的是(　　)
A.H2O和SO2空間結構相同,鍵角:H2OB.H2N—C≡N為非極性分子
C.中子數為20的鈣原子可表示為20Ca
D.CO(NH2)2分子中各元素的電負性大小關系為O>N>H>C
5.(2024·T8聯考)物質結構決定物質性質。下列性質差異與結構因素匹配錯誤的是(　　)
選項 性質差異 結構因素
A 沸點:乙醇(78.3 ℃)高于二甲醚(-29.5 ℃) 氫鍵作用
B 熔點:AlF3(1 040 ℃)遠高于AlCl3(178 ℃升華) 晶體類型
C 鍵角:PF3(94°)小于PCl3(109.5°) 電負性差異
D 分解溫度:HBr(500 ℃)高于HI(300 ℃) 范德華力作用
6.物質的結構決定其性質。下列實例與解釋不相符的是(　　)
選項 事實 解釋
A 金屬是電的良導體 金屬晶體中的自由電子在外電場作用下發生定向移動
B NF3不易與Cu2+形成配位鍵 F原子的電負性大,導致N原子核對其孤電子對的吸引力大
C CO的沸點高于N2 CO分子的極性大于N2
D 中的鍵角小于 S的原子半徑較大,其價層σ鍵電子對之間的斥力較小
7.(2024·貴州適應性測試)席夫堿A和含席夫堿A的紅光鉑配合物的分子結構如圖所示。
下列說法正確的是(　　)
A.元素的電負性大小為N>O>C
B.席夫堿A分子內可以形成O—H…N氫鍵
C.紅光鉑配合物分子中Pt元素的化合價為+4
D.紅光鉑配合物分子中Pt—N鍵的類型為離子鍵
8.(2024·撫順模擬)科學家合成了一種含硼陰離子[B6O7(OH)6]2-,其結構如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.基態硼原子的核外電子的空間運動狀態有3種
B.電負性大小為O>B>H
C.該結構中硼原子的雜化方式為sp2、sp3
D.該結構中共有4種不同化學環境的氧原子
9.過渡元素釕(Ru)及其化合物用途廣泛。利用水合肼(N2H4·H2O)還原RuCl3·3H2O時獲得了一種新的配合物[Ru(NH3)5(N2)]Cl2,其配離子[Ru(NH3)5(N2)]2+結構如圖。
下列說法錯誤的是(　　)
A.在水合肼和RuCl3所含非金屬元素中,電負性最大的元素為O
B.當N2形成配離子[Ru(NH3)5(N2)]2+后,N≡N的鍵長將減小
C.同周期且基態原子的單電子數與Cl原子相同的元素有2種
D.[Ru(NH3)5(N2)]2+中心原子的配位數為6
10.五種短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序數依次增大,部分元素的原子半徑和最低化合價關系如圖所示,基態X原子核外p能級上電子數比s能級上電子數多2。
元素 電離能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 ……
R 738 1 451 7 733 10 540 ……
R元素的部分逐級電離能數據如上表所示。下列敘述正確的是(　　)
A.熔點:RZ2>RW
B.化學鍵中離子鍵成分的百分數:RW>RY
C.X和Y的VSEPR模型相同
D.XZ4和Z2W都是非極性分子
11.(2024·廣東二模)XY4Z(ME4)2是一種分析試劑,所含的5種元素在前四周期均有分布,基態Z3+的d軌道半充滿,基態M原子價層電子排布式為ns2np(n+1),E和M位于同一主族,X原子比E原子少一個電子。下列說法正確的是(　　)
A.第一電離能:MB.單質的沸點:YC.Z的單質能與Y2E發生置換反應
D.和的VSEPR模型名稱相同
12.W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素,W與Z可形成兩種常溫下呈液態的化合物。Q的基態原子核外電子有29種運動狀態,由W、X、Y、Z、Q形成的一種化合物結構如圖所示。NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是(　　)
A.第一電離能:Z>X>Y
B.W2Z2、Y2W4均為非極性分子
C.1 mol該化合物中含σ鍵的數目為20NA
D.Q的基態原子價層電子排布式為3d94s2
13.(2024·石家莊質檢)某抗病毒試劑由原子半徑依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M組成。其中M以+1價離子形式存在,陰離子的結構如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.原子半徑:M>Z
B.基態X原子核外有3種能量不同的電子
C.最高價氧化物對應水化物的酸性:Y D.Z的簡單氫化物分子的VSEPR模型:
14.已知鎂鐵氫化物的結構如圖所示(氫未畫出),晶胞參數a=645 pm,Mg原子間的最近距離為晶胞參數的一半,H原子以正八面體的配位模式有序分布在Fe原子周圍。設阿伏加德羅常數的值為NA,下列說法正確的是(　　)
A.該鎂鐵氫化物的化學式為Mg2FeH5
B.所含元素的第一電離能:Mg>Fe>H
C.晶胞中與Fe原子距離最近且等距的Mg原子有4個
D.鎂鐵氫化物中氫原子的密度是標準狀況下的氫氣密度的倍
15.(2024·東北三省一模)硫代硫酸鹽是一類具有應用前景的浸金試劑,硫代硫酸根(S2)可看作是中的一個O原子被S原子取代的產物,浸金時S2與Au+配位形成[Au(S2O3)2]3-。MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長方體,結構如圖所示,下列說法正確的是(　　)
A.[Mg(H2O)6]2+中σ鍵數目為12
B.S2的空間結構是四面體形
C.與Au+配位時,S2中心S原子可作配位原子
D.MgS2O3·6H2O晶體的密度為
g·cm-3
16.(2024·保定九校二模)X、Y、Z、W為前四周期的四種元素,原子序數依次增大。X的周期數等于原子序數,基態Y元素原子的價電子排布式為nsnnpn+1,Z是地殼中含量最高的元素,W元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態。下列說法錯誤的是(　　)
A.最簡單氫化物的沸點:YB.YX3的鍵角大于X2Z的鍵角
C.由X、Y、Z三種元素形成的化合物一定為共價化合物
D.由Z和W兩種元素形成的某種晶體的晶胞結構如圖,該晶體的化學式可表示為W3Z4
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
題號 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
微測3　物質結構與性質的綜合應用
1.D　解析　溴原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p5,A項錯誤;1 丁醇的鍵線式為,B項錯誤;反 2 丁烯分子的球棍模型為,C項錯誤;水中O原子是sp3雜化,則水的VSEPR模型為,D項正確。
2.A　解析　金剛石中所有碳原子均采用sp3雜化,石墨中所有碳原子均采用sp2雜化,石墨炔中苯環上的碳原子采用sp2雜化,碳碳三鍵上的碳原子采用sp雜化,B項錯誤;金剛石為共價晶體,石墨為混合型晶體,石墨炔為分子晶體,C項錯誤;金剛石不能導電,D項錯誤。
3.B　解析　根據能級構造原理可知,Cu原子的價層電子排布為3d94s2,但根據洪特特例可知,3d能級電子為全充滿狀態,原子能量更低,則Cu原子的價層電子排布實際為3d104s1,A項不符合題意;水的熱穩定性強于氨,是由于O原子的電負性強于N原子,導致O—H的鍵能大于N—H的鍵能,而與分子間形成的氫鍵數目無關,B項符合題意;氟為吸電子基,即—CF3的吸電子效應導致CF3COOH中羧基中O—H鍵極性變大,導致三氟乙酸的酸性強于乙酸,C項不符合題意;Na、Mg、Al原子的電負性依次增大,導致失電子能力依次減弱,則Na2O、MgO、Al2O3中離子鍵成分的百分數依次減小,共價鍵成分依次增大,D項不符合題意。
4.A　解析　二氧化硫空間結構是V形,鍵角約是120度,水也是V形,但是鍵角是104.5度,因為它們中心原子的雜化類型不一樣,SO2是sp2雜化,而H2O是sp3,有兩個孤電子對,造成鍵角變化,A項正確;正電荷中心和負電荷中心相重合的分子為非極性分子,H2N—C≡N正電荷中心和負電荷中心不重合,是極性分子,B項錯誤;中子數為20的鈣原子可表示為Ca,C項錯誤;由尿素分子結構式可知,四種元素為H、C、N、O,故四種元素的電負性由大到小順序是O>N>C>H,D項錯誤。
5.D　解析　乙醇和二甲醚互為同分異構體,但由于乙醇中存在分子間氫鍵,而二甲醚中不存在,導致乙醇(78.3 ℃)的沸點高于二甲醚(-29.5 ℃),與氫鍵作用有關,A項不符合題意;AlF3是離子晶體,AlCl3是分子晶體,作用力:離子鍵>范德華力,導致AlF3的熔點遠高于AlCl3,則AlF3的熔點遠高于AlCl3與晶體類型有關,B項不符合題意;電負性F>Cl,故PF3中共用電子對離P原子更遠,排斥力更小,鍵角更小,且原子半徑FHI,是由于原子半徑Br6.D　解析　金屬晶體中的自由電子在外電場作用下發生定向移動,形成電流,實例與解釋相符,A項不符合題意;F原子的電負性大,導致N原子核對其孤電子對的吸引力大,不容易提供孤電子對,不易與Cu2+形成配位鍵,實例與解釋相符,B項不符合題意;CO和N2均為分子晶體,相對分子質量相同,但是CO分子的極性大于N2,導致CO沸點較高,實例與解釋相符,C項不符合題意;中S原子為sp3雜化,存在1個孤電子對,而中碳原子為sp2雜化,故中的鍵角小于,實例與解釋不相符,D項符合題意。
7.B　解析　同周期元素從左到右電負性逐漸增強,則電負性O>N>C,A項錯誤;根據席夫堿A分子結構可知,分子內可以形成O—H…N氫鍵,B項正確;紅光鉑配合物分子中Pt原子有2個普通共價鍵、2個配位鍵,則Pt元素的化合價為+2價,C項錯誤;紅光鉑配合物分子中Pt原子提供空軌道,N原子提供孤電子對,形成配位鍵,D項錯誤。
8.B　解析　基態硼原子電子排布式為1s22s22p1,核外電子的空間運動狀態有3種,A項正確;元素非金屬性越強電負性越大,則電負性大小為O>H>B,B項錯誤;根據圖知,形成4個共價單鍵的B原子價層電子對數是4 ,形成3個共價單鍵的B原子價層電子對數是3,所以B原子雜化類型前者為sp3、后者為sp2,C項正確;根據結構可知,共有4種不同化學環境的氧原子,D項正確。
9.B　解析　水合肼(N2H4·H2O)和RuCl3所含非金屬元素為氫、氮、氧和氯元素,所以電負性最大的元素為O元素,A項正確;當N2以配位鍵形成配離子[Ru(NH3)5(N2)]2+后,N≡N的鍵長將增大,B項錯誤;同周期且基態原子的單電子數與Cl原子相同的元素有鈉元素、鋁元素,有2種,C項正確;[Ru(NH3)5(N2)]2+中心原子含有5個氨分子配體、1個氮氣分子配體,即配位數為6,D項正確。
10.B　解析　五種短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序數依次增大,根據圖像可知,W為O,Y為S,Z為Cl;根據基態X原子核外p能級上電子數比s能級上電子數多2,可知X原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2,則X為Si;根據R的逐級電離能數據可知,I2/I1約為2.0, I3/I2約為5.3,故R最外層有2個電子,則R為Mg。RZ2、RW分別為MgCl2 、MgO,兩者都是離子晶體,MgO熔點高于MgCl2, A項錯誤;RW、RY分別為MgO、MgS,O的電負性大于S,故MgO中離子鍵成分的百分數大于MgS,B項正確;X、Y分別為Si、S,Si中Si原子價層電子對數為3,VSEPR模型為平面三角形,S中S原子的價層電子對數為4,VSEPR模型為四面體形,兩者VSEPR模型不相同,C項錯誤;XZ4、Z2W分別為SiCl4、Cl2O,SiCl4是非極性分子,而Cl2O分子空間結構呈V形,是極性分子,D項錯誤。
11.C　解析　基態Z3+的d軌道半充滿,則Z原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,Z為Fe元素;基態M原子價層電子排布式為ns2np(n+1),根據M元素可與E元素形成ME4結構,E和M位于同一主族,判斷M為S元素,則E為O元素,X原子比E原子少一個電子,則X為N元素,根據化合物化合價代數和為0,判斷Y為H元素。N原子核外電子排布處于半充滿的較穩定狀態,其第一電離能大于相鄰族元素,則第一電離能N>O>S,A項錯誤;Y、E、X單質分別為 H2、O2和N2,均為分子晶體,相對分子質量越大,范德華力越大,沸點越高,沸點O2>N2>H2,B項錯誤;鐵在高溫條件下可與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣,屬于置換反應,C項正確;中心S原子的價層電子對數為3+×(8-3×2)=4,VSEPR模型為四面體形,中心N原子的價層電子對數為3+×(6-3×2)=3,VSEPR模型為平面三角形,D項錯誤。
12.C　解析　Q的基態原子核外電子有29種運動狀態,Q為Cu元素,W、X、Y、Z為原子序數依次增大的短周期主族元素,W與Z可形成兩種常溫下呈液態的化合物,結合圖示可知,W為H元素,X為C元素,Z為O元素,Y為N元素。同周期元素,第一電離能逐漸升高,由于N原子的價層電子為2s22p3,2p屬于半充滿結構,較為穩定,導致其第一電離能比O原子的大,即第一電離能N>O>C,A項錯誤;W2Z2、Y2W4分別為H2O2、N2H4,均為極性分子,B項錯誤;單鍵均為σ鍵,雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵,1 mol該化合物中含σ鍵的數目為20NA,C項正確;Q的基態原子價層電子排布式為3d104s1,D項錯誤。
13.D　解析　X、Y、Z、M是短周期主族元素且原子半徑依次增大,結合陰離子結構特點,Z形成5個共價鍵,Z為P元素,Y形成4個共價鍵,Y為C元素,X能形成2個共價鍵,X為O元素,M以+1價離子形式存在,M為Na元素。原子半徑M>Z,A項正確;X為O元素,基態O原子核外電子占據1s、2s、2p三個能級,有3種能量不同的電子,B項正確;Y為C元素,最高價氧化物對應水化物為H2CO3,Z為P元素,最高價氧化物對應水化物為H3PO4,碳酸的酸性弱于磷酸,C項正確;Z的簡單氫化物分子為PH3,VSEPR模型為四面體,D項錯誤。
14.D　解析　根據均攤原則,晶胞中Mg原子數為8、Fe原子數為4,每個Fe原子周圍有6個H原子,該鎂鐵氫化物的化學式為Mg2FeH6,A項錯誤;所含元素的第一電離能H>Fe>Mg,B項錯誤;根據題圖所示,晶胞中與Fe原子距離最近且等距的Mg原子有8個,C項錯誤;鎂鐵氫化物中氫原子的密度為g/cm3 ,標準狀況下氫氣的密度為g/cm3,鎂鐵氫化物中氫原子的密度是標準狀況下的氫氣密度的倍,D項正確。
15.B　解析　[Mg(H2O)6]2+中每一個水分子含有2個σ鍵,水分子和鎂離子之間形成了6個配位鍵,都是σ鍵,所以[Mg(H2O)6]2+中一共有18個σ鍵,A項錯誤;S2是用一個硫原子取代了硫酸根離子中的一個氧原子,硫酸根離子的空間結構為正四面體,故S2的結構為四面體結構,B項正確;S2的中心S原子上沒有孤電子對,無法去配位,應是另一個非中心的硫原子提供孤電子對去做配位原子,C項錯誤;1個晶胞中有4個[Mg(H2O)6]2+和4個S2,其密度應為 g·cm-3,D項錯誤。
16.C　解析　Z是地殼中含量最高的元素,Z為O元素;Y元素原子的價層電子排布式為nsnnpn+1,n只能為2,Y為N元素;X的周期數等于原子序數,X為H元素;W元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態,W的原子序數為26,W為Fe元素。Y的簡單氫化物為NH3,常溫下為氣體,Z的簡單氫化物為水,常溫下為液體,所以沸點NH3微測3　物質結構與性質
的綜合應用
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A 基態Cu原子價層電子排布式為3d104s1 3d能級電子為全充滿狀態，原子能量更低
B 水的熱穩定性強于氨 水分子間形成的氫鍵數目與強度均大于氨分子
C 三氟乙酸的酸性強于乙酸 氟為吸電子基，導致羥基中O—H鍵極性變大
D Na2O、MgO、Al2O3離子鍵成分的百分數依次減小 Na、Mg、Al原子的電負性依次增大
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