物质结构与性质一．选择题：（共12小题，每小题4分，计48分）1.中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大B．根据主族元素最高正合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO2.以下有关元素性质的说法不正确的是( )A．具有下列电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子：①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb ②N、P、S ③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是③D．某主族元素气态基态离子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……它与氯气反应时，生成的阳离子是X3＋3.下列分子晶体中，关于熔、沸点高低的叙述中，正确的是( )A．Cl2>I2B．SiCl4<CCl4C．NH3>PH3D．C(CH3)4>CH3CH2CH2CH2CH34.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的空间构型，结论正确的是( )A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形C．直线形；平面三角形D．V形；平面三角形5.NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，能充分说明此种现象的理由是( )①NH3是极性分子 ②分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107° ③分子内3个N—H键的键长相等、键角相等 ④NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°A．①②B．②③C．③④D．①④6.下列表示式错误的是( )\nB．Na＋的结构示意图：C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1D．Na的简化电子排布式：[Ne]3s17.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是( )①O2、I2、Hg ②CO、KCl、SiO2 ③Na、K、Rb ④Na、Mg、AlA．①③B．①④C．②③D．②④8.下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )A．CO2、H2SB．C2H4、CH4C．Cl2、C2H2D．NH3、HCl9.下列叙述中正确的是( )A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子C．非极性分子只能是双原子单质分子D．非极性分子中，一定含有非极性共价键10.若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )A．氢键；分子间作用力；极性键B．氢键；氢键；非极性键C．氢键；极性键；分子间作用力D．分子间作用力；氢键；非极性键11.氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )\n12.下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子C．H2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键D．N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键一．非选择题：（计52分）13.根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列各题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________。A．Q和R B．S和TC．T和UD．R和TE．R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是________。A．S2＋B．R2＋C．T3＋D．U＋(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是________。A．硼B．铍C．氦D．氢(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：____________________________，如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。\n(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是________，其中________元素的第一电离能异常高的原因是________________。.14.某离子晶体的晶胞结构如图所示，X()位于立方体的顶点，Y(○)位于立方体的中心。试分析：(1)晶体中每个Y同时吸引______个X。(2)该晶体的化学式为________。(3)设该晶体的摩尔质量为Mg·mol－1，晶体的密度为ρg·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为________cm。15.现有几组物质的熔点数据如下表：A组B组C组D组金刚石：3110℃Li：181℃HF：－83℃NaCl：801℃硅晶体：1410℃Na：98℃HCl：－114℃KCl：776℃硼晶体：2300℃K：64℃HBr：－89℃RbCl：718℃二氧化硅：1723℃Rb：39℃HI：－51℃CsCl：645℃据此回答下列问题：(1)A组属于________晶体，其熔化时克服的微粒间的作用力是________________。(2)B组晶体共同的物理性质是________(填序号)。①有金属光泽 ②导电性 ③导热性 ④延展性(3)C组中HF熔点反常是由于___________________。(4)D组晶体可能具有的性质是________(填序号)。①硬度小 ②水溶液能导电 ③固体能导电 ④熔融状态能导电16.已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物，试根据有关信息完成下列问题：(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。①1mol冰中有________mol氢键。②用球棍模型表示的水分子结构是________。\n(2)已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答：①H2O2分子的电子式是________，结构式是________________。②H2O2分子是含有________键和________键的________(填“极性”或“非极性”)分子。③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_____________。④H2O2中氧元素的化合价是________，简要说明原因_______。1.解析 一般来说，同周期元素的第一电离能从左到右依次增大，但Al的第一电离能比Mg小，属特例，A项错误；卤族元素F的非金属性极强，无正价，B项错误；pH＝－lgc(H＋)，而溶液的酸碱性取决于c(H＋)与c(OH－)的相对大小，两者无必然关系，C项错误；H2CO3的酸性强于HClO，CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，D项正确。答案 D2.解析 A项正确，①～④分别表示Si、N、C、S。B项正确，①～④分别表示Al、Si、P、S。C项正确，因为元素非金属性越强，电负性越大。根据电离能数据可知，D中所述元素的最高价是＋2，属于第ⅡA族元素，D项不正确。答案 D3.解析 A、B项属于无氢键存在的分子结构相似的情况，相对分子质量大的熔、沸点高；C选项属于分子结构相似的情况，但存在氢键的熔沸点高；D项属于相对分子质量相同，但分子结构不同的情况，支链少的熔、沸点高。答案 C4.解析 H2S分子中的硫原子上含有两个孤电子对，故H2S空间构型为V形；BF3\n中B原子的价电子全部用于成键，故为平面三角形。答案 D5.解析 NH3分子中的N—H键属于极性共价键，所以其分子的极性完全由分子的空间构型确定，反过来分子的极性验证分子的空间构型。①中NH3分子为极性分子，说明分子的空间构型不对称、不均匀，三角锥形符合这种构型；②中3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°，正好也属于三角锥形的特征；③中3个N—H键的键长相等、键角相等并不反映出分子的极性(可能是极性分子，也可能是非极性分子)；④中恰恰说明NH3分子为非极性分子，不符合事实。答案 A6.解析 Na＋是Na原子失去了最外层的3s上的电子，只剩下1s、2s和2p轨道上的共10个电子，但A选项违背了泡利原理。答案 A7.解析 ①中Hg在常温下为液态，而I2为固态，故①错；②中SiO2为原子晶体，其熔点最高，CO是分子晶体，其熔点最低，故②正确；③中Na、K、Rb价电子数相同，其原子半径依次增大，金属键依次减弱，熔点逐渐降低，故③错；④中Na、Mg、Al价电子数依次增多，原子半径逐渐减小，金属键依次增强，熔点逐渐升高，故④正确。答案 D8.解析 H2S和NH3、HCl都是含有极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。答案 B9.解析 对于抽象的选择题可用反例法，以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，某些共价化合物如CH4、CO2、CCl4、C2H4等也是非极性分子；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。答案 A10.答案 A\n11.解析 从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以，以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2O===NH＋OH－，可知答案是B。答案 B12.解析 H2O分子中的中心原子O为sp3杂化，H2O的空间构型为V形；H2SO4分子中氢原子没有发生轨道杂化。答案 C13.解析 (1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。(2)由于U＋为第ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与此最像。(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。(5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满结构。答案 (1)E (2)D (3)C(4)电子分层排布，各能层能量不同 10(5)R<S<T S S元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多14.解析 (1)从晶胞结构图中可直接看出，每个Y同时吸引4个X。(2)在晶胞中，平均包含X：4×＝，平均包含Y：1，所以在晶体中X和Y的个数之比为12，晶体的化学式为XY2或Y2X。(3)摩尔质量是指单位物质的量的物质的质量，数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量。由题意知，该晶胞中含有1/2个XY2或Y2X，设晶胞的边长为acm，则有ρa3NA＝M，a＝，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为cm。答案 (1)4 (2)XY2或Y2X (3)15.解析 A组熔点高，而且已知金刚石、硅为原子晶体；B组为金属晶体，所以应该具备金属晶体的性质；C组中HF分子间存在氢键；D组为离子晶体，具备离子晶体的性质。答案 (1)原子 共价键\n(2)①②③④(3)HF分子间能形成氢键，其熔化时需要消耗的能量更多(4)②④16.解析 (1)在冰中，每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键，按“均摊法”计算，相当于每个水分子有2个氢键；水分子为V形结构。(2)由H2O2的空间构型图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。答案 (1)①2 ②B(2)①H:::H H—O—O—H ②极性非极性 极性 ③因H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2 ④－1价 因O—O键为非极性键，而O—H键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为－1价
