一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第十八单元 物质结构及性质
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是
A．y轴表示的可能是第一电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
2．下列说法中正确的是
A．所有非金属元素都分布在p区
B．最外层电子数为2的元素都分布在s区
C．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D．同一主族元素从上到下，金属性呈周期性变化
3．(2018年吉林梅河口五中期末)某物质的化学式为PtCl4•2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液不产生沉淀，加入强碱也没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是
A．该配合物中中心原子(离子)的电荷数和配位数均为6
B．该配合物可能是平面正方形结构
C．Cl－和NH3分子均与中心原子(离子)形成配位键
D．配合物中心原子(离子)与Cl－形成配位键，而与NH3分子不形成配位键
4．下列说法中正确的是
A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长
B．若分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
C．含有非极性键的分子一定是非极性分子
D．键能越大，键长越长，则分子越稳定
5．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为
，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是
A．N2分子与CO分子中都含有三键
B．CO分子中有一个π键是配位键
C．N2与CO互为等电子体
D．N2与CO的化学性质相同
6．下列说法中正确的是
A．离子晶体中每个离子周围均吸引着6个带相反电荷的离子
B．金属导电的原因是在外电场作用下金属产生自由电子，电子定向运动
C．分子晶体的熔、沸点很低，常温下都呈液态或气态
D．原子晶体中的各相邻原子都以共价键相结合
7．下列晶体分类中正确的一组是
8．下面有关晶体的叙述中，不正确的是
A．金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子
B．氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共有6个
C．氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－
D．干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子
9．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是
A．第一电离能：Y一定小于X
B．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX
C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的酸性
D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
10．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是
A．X元素的氢化物的水溶液显碱性
B．Z元素的离子半径小于W元素的离子半径
C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
11．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
12．某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是
A．AB2分子的立体构型为V形
B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
13．通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是
A．NCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长长
B．NCl3分子是非极性分子
C．NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
D．NBr3比NCl3易挥发
14．下列数据是对应物质的熔点(℃)：
据此做出的下列判断中错误的是
A．铝的化合物的晶体中有的是离子晶体
B．表中只有BCl3和干冰是分子晶体
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．不同族元素的氧化物可形成相同类型的晶体
15．有一种蓝色晶体[可表示为MxFey(CN)6]，经X射线研究发现，它的结构特征是Fe3＋和Fe2＋互相占据立方体互不相邻的顶点，而CN－位于立方体的棱上。其晶体中阴离子的最小结构单元如图所示。下列说法不正确的是
A．该晶体的化学式为MFe2(CN)6
B．该晶体属于离子晶体，M呈＋1价
C．该晶体属于离子晶体，M呈＋2价
D．晶体中与每个Fe3＋距离最近且等距离的CN－为6个
16．有四种不同堆积方式的金属晶体的晶胞如图所示，有关说法正确的是
A．①为简单立方堆积，②为六方最密堆积，③为体心立方堆积，④为面心立方最密堆积
B．每个晶胞含有的原子数分别为①1个，②2个，③2个，④4个
C．晶胞中原子的配位数分别为①6，②8，③8，④12
D．空间利用率的大小关系为①<②<③<④
二、非选择题（共52分）
17．铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
（1）Fe3＋基态核外电子排布式为 。
（2）丙酮分子中碳原子轨道的杂化类型是 ，1 mol 丙酮分子中含有σ键的数目为 。
（3）C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为 。
（4）乙醇的沸点高于丙酮，这是因为 。
（5）某FexNy的晶胞如图1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x－n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2 所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为 。
18．（1）Na＋与Ne互为等电子体，电离能I2(Na) I1(Ne)(填“<”“＝”或“>”)。
（2）第四周期中，与Al原子未成对电子数相同的金属元素有 种。气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2，分子中所含的化学键类型有 ，Al原子的杂化方式为 。
（3）可燃冰是天然气水合物，具有笼形结构如图A(表面的小球是水分子，内部的大球是甲烷分子)。水分子成笼的作用力是 ，图A中最小的环中连接的原子总数是 。可燃冰晶体具有多种笼状结构，其中一种由1个图A所示笼分别用2个面与另外两个相同的笼共面而成，则中间笼实际占有 个水分子。
（4）金属镁晶体中原子的堆积方式为六方最密堆积(如图B所示)，晶胞可用图C表示。设金属镁的原子半径为a cm，晶胞的高为b cm，则该晶体的空间利用率为 (写出计算式)；设晶胞中A点原子的坐标为(0，0，0)，C点原子的坐标为(2a，0，0)，D点原子的坐标为(0，0，b)，则B点原子的坐标为 。
19．(2018届湖北黄冈质检)铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。
（1）基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]________。
（2）工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是__________；醋酸钠中碳原子的杂化类型是______。
（3）工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点，解释其高低的主要原因：_______________________________。
（4）下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中，取出的能体现其晶体结构的一个立方体，则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积________(填“是”或“否”)，该立方体是不是Fe3O4的晶胞________(填“是”或“否”)，立方体中三价铁离子处于氧离子围成的________空隙(填空间结构)。
（5）解释该Fe3O4晶体能导电的原因：__________________________，根据上图计算Fe3O4晶体的密度________g·cm－3。 (图中a＝0.42 nm，计算结果保留两位有效数字)
20．(2018年安徽安庆二模)铜是人类最早使用的金属之一。
（1）铜元素基态原子的价电子排布式为________，其核外能级能量的高低3d________4s(填“>”“<”或“＝”)
（2）Cu与元素A能形成如下图所示的两种化合物甲和乙。元素A是短周期非金属元素，A的常见氢化物常温下为液态，其熔沸点比同主族其他元素的氢化物高。
甲 乙
①两种化合物的化学式分别为：甲____________，乙____________。
②热稳定性甲______乙(填“>”“<”或“＝”)，试从原子结构上解释原因：_____________________。
（3）铜离子形成的某种配合物阳离子具有轴向狭长的八面体结构(如下图)。
已知两种配体都是10电子的中性分子，且都含氢元素。
①两种配体分子的配位原子电负性大小为________(填元素符号)，其中热稳定性较弱的配体为(用电子式表示)__________。
②该配合物阳离子与SO形成的配合物X的化学式为__________________。
（4）Cu单质的晶体为面心立方堆积，其晶胞立方体的边长为a cm, Cu的相对原子质量为63.5，单质Cu的密度为ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为________mol－1(含a、ρ的代数式表示)。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第十八单元 物质结构及性质
答 案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】B
【解析】对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能总体上呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。
2．【答案】C
【解析】非金属元素中氢在s区，其余非金属元素均分布在p区，A项错误；最外层电子数为2的元素可能在s区(如Mg)、p区(如He)或d区(如Ti、Fe)等，B项错误；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱，属递变性质而不是周期性变化，D项错误。
3．【答案】C
【解析】化学式为PtCl4·2NH3的物质，其水溶液不导电说明它不是离子化合物，在溶液中不能电离出阴、阳离子，加入AgNO3不产生沉淀，用强碱处理没有NH3放出，说明不存在游离的Cl－和NH3，所以该物质的配位化学式为[PtCl4(NH3)2]。
4．【答案】B
【解析】键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，A错；单键一定是σ键，双键由1个σ键和1个π键构成，三键由1个σ键和2个π键构成，故若分子中含有共价键，则至少含1个σ键，B正确；含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如H2O2，C错；键能越大，键长越短，则分子越稳定，D错。
5．【答案】D
【解析】N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。
6．【答案】D
【解析】A项，离子晶体中每个离子周围不一定吸引6个带相反电荷的离子，如CsCl晶体中每个Cs＋吸引8个Cl－；B项，金属晶体中的自由电子不是因为外电场作用产生的；C项，分子晶体不一定是液态或气态，可能为固态，如I2、S8等。
7．【答案】C
【解析】A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合型晶体；D项中玻璃是非晶体。
8．【答案】B
【解析】氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共12个，每个Na＋周围距离相等且最近的Cl－共有6个。
9．【答案】A
【解析】若Y为氮元素，X为氧元素，则第一电离能：Y>X；由于电负性：X>Y，则非金属性：X>Y，故气态氢化物稳定性：HmY
10．【答案】C
【解析】根据题意，Z元素为Mg，Y元素原子最外电子层电子排布为ns2np2，是C或Si，X为N或O，W为Al或Cl。N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误；Al3＋的半径比Mg2＋小，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔沸点低，D错误。
11．【答案】C
【解析】A．SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，错误；B．BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D．PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形分子，错误。
12．【答案】B
【解析】根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°，OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。
13．【答案】C
【解析】因碳原子半径比氮原子的大，故N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短；NCl3分子立体构型类似NH3，故NCl3是极性分子；NBr3与NCl3二者结构相似，由于NBr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以NBr3的沸点比NCl3高，因此NBr3比NCl3难挥发。
14．【答案】B
【解析】A项，氧化铝的熔点高，属于离子晶体，则铝的化合物的晶体中有的是离子晶体，正确；B项，表中只有BCl3、AlCl3和干冰是分子晶体，错误；C项，同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体，如CO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，正确。
15．【答案】C
【解析】由题图可推出晶体中阴离子的最小结构单元中含Fe2＋个数：4×＝，同样可推出含Fe3＋个数也为，CN－为12×＝3，因此阴离子为[Fe2(CN)6]－，则该晶体的化学式只能为MFe2(CN)6，由阴、阳离子形成的晶体为离子晶体，M的化合价为＋1价，故A、B两项正确，C项错误。由图可看出与每个Fe3＋距离最近且等距离的CN－为6个，故D项正确。
16．【答案】B
【解析】①为简单立方堆积，②为体心立方堆积，③为六方最密堆积，④为面心立方最密堆积，②与③判断有误，A错误；每个晶胞含有的原子数分别为①8×＝1，②8×＋1＝2，③8×＋1＝2，④8×＋6×＝4，B正确；晶胞③中原子的配位数应为12，其他判断正确，C错误；四种晶体的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%，D错误。
二、非选择题（共52分）
17．【答案】（1）[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 （2）sp2和sp3 9NA
（3）H＜C＜O （4）乙醇分子间存在氢键
（5）Fe3CuN
【解析】（1）Fe为26号元素，Fe3＋基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。（2）甲基上的碳原子为sp3杂化，羰基上的碳原子为sp2杂化。单键全为σ键，1个双键中含有1个π键和1个σ键，故1 mol丙酮中含有9 mol σ键。（3）非金属性：H＜C＜O，则电负性：H＜C＜O。（4）乙醇中的羟基之间可以形成分子间氢键，故沸点高于丙酮。（5）能量越低越稳定，从图2知，Cu替代a位置Fe型会更稳定，其晶胞中Cu位于8个顶点，N(Cu)＝8×＝1，Fe位于面心，N(Fe)＝6×＝3，N位于体心，N(N)＝1，其化学式为Fe3CuN。
18．【答案】（1）> （2）4 共价键、配位键 sp3 （3）氢键 10 15
（4）×100% (a，，)
【解析】（1）由于钠离子的正电性较强，对核外电子的吸引力比氖更强，想失去电子需要更多的能量，因此钠的第二电离能比氖的高，即电离能I2(Na)＞I1(Ne)；（2）第四周期中，与Al原子未成对电子数相同的金属元素有4种。气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2，分子中所含的化学键类型有共价键、配位键，Al原子的杂化方式为sp3杂化；（3）水分子成笼的作用力是氢键，图A中最小的环中连接的原子总数是10；可燃冰晶体具有多种笼状结构，其中一种由1个图A所示笼分别用2个面与另外两个相同的笼共面而成，则中间笼有10个水分子不分摊，两个面与另外笼共面，面为正五边形，有5个水分子，则实际占有10＋5×2×＝15个水分子；（4）六方最密堆积的晶胞不再是立方结构。晶胞上、下两个底面为紧密堆积的四个原子中心连成的菱形，边长为2a，夹角分别为60°、120°，底面积s＝(2a)2×sin 60°＝2a2 cm2，晶胞的体积为2a2b cm3，晶胞中镁原子的总体积为2×πa3＝πa3，空间利用率＝×100%＝×100%。
19．【答案】（1）3d64s2 （2）O>N>C>H sp3、sp2 （3）联氨分子间形成的氢键数多于氨分子间形成的氢键数 （4）是 是 正八面体 （5）电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移 5.2
【解析】（1）铁的核外电子总数为26，则基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2 。（2）尿素[CO(NH2)2 ]所含四种元素分别为N、H、C、O，元素的非金属性越强，电负性越大，则四种元素的电负性由大至小的顺序是O>N>C>H；CH3COONa中甲基中的C原子 sp3杂化，羧基中的C原子 sp2杂化。（3）氨和联氨分子间均存在氢键，但联氨分子间形成的氢键数多于氨分子间形成的氢键数，故联氨的沸点明显高于氨。（4）由图示可知晶体中的氧离子构成面心立方最密堆积，该立方体中氧离子数目为12×＋1＝4，Fe3＋的数目为4×＋3×＝2，Fe2＋的数目为1，则Fe和O的原子数目为3∶4，是Fe3O4的晶胞；立方体中三价铁离子周围有6个氧离子围成的正八面体空隙中心。（5）晶体中电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移，则Fe3O4晶体能导电；晶体的体积为a3＝(0.42×10－7cm)3，每摩尔晶胞的质量为(56×3＋16×4) g＝232 g，则Fe3O4晶体的密度＝＝5.2 g·cm－3。
20．【答案】（1）3d104s1 > （2）①CuO Cu2O ②＜ Cu2O中Cu的d轨道为全充满状态，较稳定 （3）①O>N ②[Cu(H2O)2(NH3)4]SO4 （4）
【解析】（1）铜原子核电荷数为29，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，则价电子排布式为3d104s1，根据能级图可知其核外能级能量的高低3d＞4s。（2）元素A是短周期非金属元素，A的常见氢化物常温下为液态，其熔沸点比同主族其他元素的氢化物高，可知A为氧元素。①甲中氧原子数目为8×＋4×＋2×＋1＝4，Cu原子数为4，则甲的化学式为CuO；乙中氧原子数目为8×＋1＝2，Cu原子数为4，则乙的化学式为Cu2O；② 因 Cu2O中Cu＋的电子排布式为[Ar]3d10，而CuO中Cu2＋的电子排布式为[Ar]3d9，明显Cu＋的d轨道为全充满状态，较稳定，故热稳定性CuO＜Cu2O。（3）两种配体都是10电子的中性分子，且都含氢元素，可知两配体分别为H2O和NH3。①两种配体分子中N和O均有孤对电子，可与中心原子间形成配位键，O的非金属性比N强，即电负性O>N，且NH3的稳定性小于H2O，NH3的电子式为；②由该配合物阳离子的结构可知含有4个NH3和2个H2O，则与SO形成的配合物X的化学式为 [Cu(H2O)2(NH3)4]SO4 。（4）由晶胞结构示意图可知，晶体的堆积模型为面心立方密堆积，晶胞中原子数目为6×＋8×＝4，晶胞质量为4×63.5 g÷NA，晶胞体积为(a cm)3，则4×63.5 g÷NA＝ρ g·cm－3×(a cm)3，故NA＝ mol－1。
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