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微测3　物质结构与性质的综合应用
　
1.下列化学用语表示正确的是(　　)
A.溴原子的简化电子排布式:[Ar]4s24p5
B.1 丁醇的键线式:
C.反 2 丁烯分子的球棍模型:
D.水的VSEPR模型:
2.中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔,是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是(　　)
A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键
B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化
C.三种物质的晶体类型相同
D.三种物质均能导电
3.物质的结构决定其性质。下列事实与解释不相符的是(　　)
选项 事实 解释
A 基态Cu原子价层电子排布式为3d104s1 3d能级电子为全充满状态,原子能量更低
B 水的热稳定性强于氨 水分子间形成的氢键数目与强度均大于氨分子
C 三氟乙酸的酸性强于乙酸 氟为吸电子基,导致羟基中O—H键极性变大
D Na2O、MgO、Al2O3离子键成分的百分数依次减小 Na、Mg、Al原子的电负性依次增大
4.石灰氮(CaCN2)是一种新型氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N—C≡N),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正确的是(　　)
A.H2O和SO2空间结构相同,键角:H2OB.H2N—C≡N为非极性分子
C.中子数为20的钙原子可表示为20Ca
D.CO(NH2)2分子中各元素的电负性大小关系为O>N>H>C
5.(2024·T8联考)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是(　　)
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:乙醇(78.3 ℃)高于二甲醚(-29.5 ℃) 氢键作用
B 熔点:AlF3(1 040 ℃)远高于AlCl3(178 ℃升华) 晶体类型
C 键角:PF3(94°)小于PCl3(109.5°) 电负性差异
D 分解温度:HBr(500 ℃)高于HI(300 ℃) 范德华力作用
6.物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是(　　)
选项 事实 解释
A 金属是电的良导体 金属晶体中的自由电子在外电场作用下发生定向移动
B NF3不易与Cu2+形成配位键 F原子的电负性大,导致N原子核对其孤电子对的吸引力大
C CO的沸点高于N2 CO分子的极性大于N2
D 中的键角小于 S的原子半径较大,其价层σ键电子对之间的斥力较小
7.(2024·贵州适应性测试)席夫碱A和含席夫碱A的红光铂配合物的分子结构如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.元素的电负性大小为N>O>C
B.席夫碱A分子内可以形成O—H…N氢键
C.红光铂配合物分子中Pt元素的化合价为+4
D.红光铂配合物分子中Pt—N键的类型为离子键
8.(2024·抚顺模拟)科学家合成了一种含硼阴离子[B6O7(OH)6]2-,其结构如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.基态硼原子的核外电子的空间运动状态有3种
B.电负性大小为O>B>H
C.该结构中硼原子的杂化方式为sp2、sp3
D.该结构中共有4种不同化学环境的氧原子
9.过渡元素钌(Ru)及其化合物用途广泛。利用水合肼(N2H4·H2O)还原RuCl3·3H2O时获得了一种新的配合物[Ru(NH3)5(N2)]Cl2,其配离子[Ru(NH3)5(N2)]2+结构如图。
下列说法错误的是(　　)
A.在水合肼和RuCl3所含非金属元素中,电负性最大的元素为O
B.当N2形成配离子[Ru(NH3)5(N2)]2+后,N≡N的键长将减小
C.同周期且基态原子的单电子数与Cl原子相同的元素有2种
D.[Ru(NH3)5(N2)]2+中心原子的配位数为6
10.五种短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,部分元素的原子半径和最低化合价关系如图所示,基态X原子核外p能级上电子数比s能级上电子数多2。
元素 电离能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 ……
R 738 1 451 7 733 10 540 ……
R元素的部分逐级电离能数据如上表所示。下列叙述正确的是(　　)
A.熔点:RZ2>RW
B.化学键中离子键成分的百分数:RW>RY
C.X和Y的VSEPR模型相同
D.XZ4和Z2W都是非极性分子
11.(2024·广东二模)XY4Z(ME4)2是一种分析试剂,所含的5种元素在前四周期均有分布,基态Z3+的d轨道半充满,基态M原子价层电子排布式为ns2np(n+1),E和M位于同一主族,X原子比E原子少一个电子。下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能:MB.单质的沸点:YC.Z的单质能与Y2E发生置换反应
D.和的VSEPR模型名称相同
12.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Z可形成两种常温下呈液态的化合物。Q的基态原子核外电子有29种运动状态,由W、X、Y、Z、Q形成的一种化合物结构如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能:Z>X>Y
B.W2Z2、Y2W4均为非极性分子
C.1 mol该化合物中含σ键的数目为20NA
D.Q的基态原子价层电子排布式为3d94s2
13.(2024·石家庄质检)某抗病毒试剂由原子半径依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M组成。其中M以+1价离子形式存在,阴离子的结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.原子半径:M>Z
B.基态X原子核外有3种能量不同的电子
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y D.Z的简单氢化物分子的VSEPR模型:
14.已知镁铁氢化物的结构如图所示(氢未画出),晶胞参数a=645 pm,Mg原子间的最近距离为晶胞参数的一半,H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子周围。设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是(　　)
A.该镁铁氢化物的化学式为Mg2FeH5
B.所含元素的第一电离能:Mg>Fe>H
C.晶胞中与Fe原子距离最近且等距的Mg原子有4个
D.镁铁氢化物中氢原子的密度是标准状况下的氢气密度的倍
15.(2024·东北三省一模)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂,硫代硫酸根(S2)可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物,浸金时S2与Au+配位形成[Au(S2O3)2]3-。MgS2O3·6H2O的晶胞形状为长方体,结构如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.[Mg(H2O)6]2+中σ键数目为12
B.S2的空间结构是四面体形
C.与Au+配位时,S2中心S原子可作配位原子
D.MgS2O3·6H2O晶体的密度为
g·cm-3
16.(2024·保定九校二模)X、Y、Z、W为前四周期的四种元素,原子序数依次增大。X的周期数等于原子序数,基态Y元素原子的价电子排布式为nsnnpn+1,Z是地壳中含量最高的元素,W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态。下列说法错误的是(　　)
A.最简单氢化物的沸点:YB.YX3的键角大于X2Z的键角
C.由X、Y、Z三种元素形成的化合物一定为共价化合物
D.由Z和W两种元素形成的某种晶体的晶胞结构如图,该晶体的化学式可表示为W3Z4
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案
微测3　物质结构与性质的综合应用
1.D　解析　溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5,A项错误;1 丁醇的键线式为,B项错误;反 2 丁烯分子的球棍模型为,C项错误;水中O原子是sp3杂化,则水的VSEPR模型为,D项正确。
2.A　解析　金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化,石墨中所有碳原子均采用sp2杂化,石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化,碳碳三键上的碳原子采用sp杂化,B项错误;金刚石为共价晶体,石墨为混合型晶体,石墨炔为分子晶体,C项错误;金刚石不能导电,D项错误。
3.B　解析　根据能级构造原理可知,Cu原子的价层电子排布为3d94s2,但根据洪特特例可知,3d能级电子为全充满状态,原子能量更低,则Cu原子的价层电子排布实际为3d104s1,A项不符合题意;水的热稳定性强于氨,是由于O原子的电负性强于N原子,导致O—H的键能大于N—H的键能,而与分子间形成的氢键数目无关,B项符合题意;氟为吸电子基,即—CF3的吸电子效应导致CF3COOH中羧基中O—H键极性变大,导致三氟乙酸的酸性强于乙酸,C项不符合题意;Na、Mg、Al原子的电负性依次增大,导致失电子能力依次减弱,则Na2O、MgO、Al2O3中离子键成分的百分数依次减小,共价键成分依次增大,D项不符合题意。
4.A　解析　二氧化硫空间结构是V形,键角约是120度,水也是V形,但是键角是104.5度,因为它们中心原子的杂化类型不一样,SO2是sp2杂化,而H2O是sp3,有两个孤电子对,造成键角变化,A项正确;正电荷中心和负电荷中心相重合的分子为非极性分子,H2N—C≡N正电荷中心和负电荷中心不重合,是极性分子,B项错误;中子数为20的钙原子可表示为Ca,C项错误;由尿素分子结构式可知,四种元素为H、C、N、O,故四种元素的电负性由大到小顺序是O>N>C>H,D项错误。
5.D　解析　乙醇和二甲醚互为同分异构体,但由于乙醇中存在分子间氢键,而二甲醚中不存在,导致乙醇(78.3 ℃)的沸点高于二甲醚(-29.5 ℃),与氢键作用有关,A项不符合题意;AlF3是离子晶体,AlCl3是分子晶体,作用力:离子键>范德华力,导致AlF3的熔点远高于AlCl3,则AlF3的熔点远高于AlCl3与晶体类型有关,B项不符合题意;电负性F>Cl,故PF3中共用电子对离P原子更远,排斥力更小,键角更小,且原子半径FHI,是由于原子半径Br6.D　解析　金属晶体中的自由电子在外电场作用下发生定向移动,形成电流,实例与解释相符,A项不符合题意;F原子的电负性大,导致N原子核对其孤电子对的吸引力大,不容易提供孤电子对,不易与Cu2+形成配位键,实例与解释相符,B项不符合题意;CO和N2均为分子晶体,相对分子质量相同,但是CO分子的极性大于N2,导致CO沸点较高,实例与解释相符,C项不符合题意;中S原子为sp3杂化,存在1个孤电子对,而中碳原子为sp2杂化,故中的键角小于,实例与解释不相符,D项符合题意。
7.B　解析　同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则电负性O>N>C,A项错误;根据席夫碱A分子结构可知,分子内可以形成O—H…N氢键,B项正确;红光铂配合物分子中Pt原子有2个普通共价键、2个配位键,则Pt元素的化合价为+2价,C项错误;红光铂配合物分子中Pt原子提供空轨道,N原子提供孤电子对,形成配位键,D项错误。
8.B　解析　基态硼原子电子排布式为1s22s22p1,核外电子的空间运动状态有3种,A项正确;元素非金属性越强电负性越大,则电负性大小为O>H>B,B项错误;根据图知,形成4个共价单键的B原子价层电子对数是4 ,形成3个共价单键的B原子价层电子对数是3,所以B原子杂化类型前者为sp3、后者为sp2,C项正确;根据结构可知,共有4种不同化学环境的氧原子,D项正确。
9.B　解析　水合肼(N2H4·H2O)和RuCl3所含非金属元素为氢、氮、氧和氯元素,所以电负性最大的元素为O元素,A项正确;当N2以配位键形成配离子[Ru(NH3)5(N2)]2+后,N≡N的键长将增大,B项错误;同周期且基态原子的单电子数与Cl原子相同的元素有钠元素、铝元素,有2种,C项正确;[Ru(NH3)5(N2)]2+中心原子含有5个氨分子配体、1个氮气分子配体,即配位数为6,D项正确。
10.B　解析　五种短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,根据图像可知,W为O,Y为S,Z为Cl;根据基态X原子核外p能级上电子数比s能级上电子数多2,可知X原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,则X为Si;根据R的逐级电离能数据可知,I2/I1约为2.0, I3/I2约为5.3,故R最外层有2个电子,则R为Mg。RZ2、RW分别为MgCl2 、MgO,两者都是离子晶体,MgO熔点高于MgCl2, A项错误;RW、RY分别为MgO、MgS,O的电负性大于S,故MgO中离子键成分的百分数大于MgS,B项正确;X、Y分别为Si、S,Si中Si原子价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,S中S原子的价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,两者VSEPR模型不相同,C项错误;XZ4、Z2W分别为SiCl4、Cl2O,SiCl4是非极性分子,而Cl2O分子空间结构呈V形,是极性分子,D项错误。
11.C　解析　基态Z3+的d轨道半充满,则Z原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,Z为Fe元素;基态M原子价层电子排布式为ns2np(n+1),根据M元素可与E元素形成ME4结构,E和M位于同一主族,判断M为S元素,则E为O元素,X原子比E原子少一个电子,则X为N元素,根据化合物化合价代数和为0,判断Y为H元素。N原子核外电子排布处于半充满的较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,则第一电离能N>O>S,A项错误;Y、E、X单质分别为 H2、O2和N2,均为分子晶体,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,沸点O2>N2>H2,B项错误;铁在高温条件下可与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,属于置换反应,C项正确;中心S原子的价层电子对数为3+×(8-3×2)=4,VSEPR模型为四面体形,中心N原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,VSEPR模型为平面三角形,D项错误。
12.C　解析　Q的基态原子核外电子有29种运动状态,Q为Cu元素,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W与Z可形成两种常温下呈液态的化合物,结合图示可知,W为H元素,X为C元素,Z为O元素,Y为N元素。同周期元素,第一电离能逐渐升高,由于N原子的价层电子为2s22p3,2p属于半充满结构,较为稳定,导致其第一电离能比O原子的大,即第一电离能N>O>C,A项错误;W2Z2、Y2W4分别为H2O2、N2H4,均为极性分子,B项错误;单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,1 mol该化合物中含σ键的数目为20NA,C项正确;Q的基态原子价层电子排布式为3d104s1,D项错误。
13.D　解析　X、Y、Z、M是短周期主族元素且原子半径依次增大,结合阴离子结构特点,Z形成5个共价键,Z为P元素,Y形成4个共价键,Y为C元素,X能形成2个共价键,X为O元素,M以+1价离子形式存在,M为Na元素。原子半径M>Z,A项正确;X为O元素,基态O原子核外电子占据1s、2s、2p三个能级,有3种能量不同的电子,B项正确;Y为C元素,最高价氧化物对应水化物为H2CO3,Z为P元素,最高价氧化物对应水化物为H3PO4,碳酸的酸性弱于磷酸,C项正确;Z的简单氢化物分子为PH3,VSEPR模型为四面体,D项错误。
14.D　解析　根据均摊原则,晶胞中Mg原子数为8、Fe原子数为4,每个Fe原子周围有6个H原子,该镁铁氢化物的化学式为Mg2FeH6,A项错误;所含元素的第一电离能H>Fe>Mg,B项错误;根据题图所示,晶胞中与Fe原子距离最近且等距的Mg原子有8个,C项错误;镁铁氢化物中氢原子的密度为g/cm3 ,标准状况下氢气的密度为g/cm3,镁铁氢化物中氢原子的密度是标准状况下的氢气密度的倍,D项正确。
15.B　解析　[Mg(H2O)6]2+中每一个水分子含有2个σ键,水分子和镁离子之间形成了6个配位键,都是σ键,所以[Mg(H2O)6]2+中一共有18个σ键,A项错误;S2是用一个硫原子取代了硫酸根离子中的一个氧原子,硫酸根离子的空间结构为正四面体,故S2的结构为四面体结构,B项正确;S2的中心S原子上没有孤电子对,无法去配位,应是另一个非中心的硫原子提供孤电子对去做配位原子,C项错误;1个晶胞中有4个[Mg(H2O)6]2+和4个S2,其密度应为 g·cm-3,D项错误。
16.C　解析　Z是地壳中含量最高的元素,Z为O元素;Y元素原子的价层电子排布式为nsnnpn+1,n只能为2,Y为N元素;X的周期数等于原子序数,X为H元素;W元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,W的原子序数为26,W为Fe元素。Y的简单氢化物为NH3,常温下为气体,Z的简单氢化物为水,常温下为液体,所以沸点NH3微测3　物质结构与性质
的综合应用
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选项 事实 解释
A 基态Cu原子价层电子排布式为3d104s1 3d能级电子为全充满状态，原子能量更低
B 水的热稳定性强于氨 水分子间形成的氢键数目与强度均大于氨分子
C 三氟乙酸的酸性强于乙酸 氟为吸电子基，导致羟基中O—H键极性变大
D Na2O、MgO、Al2O3离子键成分的百分数依次减小 Na、Mg、Al原子的电负性依次增大
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