1、物质结构与性质 (45分钟，100分)第卷(选择题共42分)一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。1(2020河北衡水检测)下列关于晶体的说法正确的组合是(D)分子晶体中都存在共价键在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低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CaTiO3晶体中(晶胞结构如图所示)每个Ti4和12个O2相紧邻(图中Ca2、O2、Ti4分别位于立方体的体心、面心和顶点)SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合晶体中分子间作用力越大，分子越稳定氯化钠熔化时离
2、子键被破坏ABCD解析稀有气体是由单原子组成的分子，其晶体中不含化学键，故错误；晶体分为分子晶体、原子晶体、离子晶体、金属晶体，其中金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成，故错误；金刚石和SiC为原子晶体，原子晶体中键长越长，熔沸点越低，Si的半径比C的半径大，因此金刚石比SiC熔沸点高，NaF和NaCl属于离子晶体，离子晶体中所带电荷数越多、离子半径越小，熔沸点越高，F的半径小于Cl，因此NaF的熔沸点高于NaCl，H2O和H2S属于分子晶体，H2O中含有分子间氢键，因此H2O的熔沸点高于H2S，熔沸点高低判断：一般原子晶体离子晶体分子晶体，综上所述，故正确；离子晶体中除含有离子键外，可能含有
3、共价键，如NaOH，但分子晶体中一定不含离子键，故错误；根据化学式，以及晶胞结构，Ti4位于顶点，O2位于面上，Ca2位于体心，因此每个Ti4周围最近的O2有12个，故正确；SiO2中Si有4个键，与4个氧原子相连，故错误；只有分子晶体中含有分子间作用力，且分子间作用力影响物质的物理性质，而稳定性是化学性质，故错误；熔化离子晶体破坏离子键，故正确。2(2020试题调研)下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是(B)A氢氧化钠、过氧化钠、硫酸四氨合铜Cu(NH3)4SO4、氢化钠B硝酸铵、氢化铵、氢氧化二氨合银Ag(NH3)2OH、硫酸铵C硫酸、氢氧化钠、氮化钙、氢氧化钡D氯化铵、氢氧化钠、双
4、氧水、过氧化钙解析铵根离子中存在极性共价键和配位键，氨分子中氮原子上有孤电子对，H、Cu2、Ag有空轨道，能形成配位键。A项，只有硫酸四氨合铜中含有离子键、共价键和配位键，A项错误；C项和D项中都不含配位键，C和D项错误。3(2020山东普通高中学业水平等级考试模拟卷)利用反应CCl44NaC(金刚石)4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是(D)AC(金刚石)属于共价晶体B该反应利用了Na的强还原性CCCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同DNaCl晶体中每个Cl周围有8个Na解析金刚石晶体：每个C与另外4个C形成共价键，构成正四面体，向空间发展成网状结构。形成的晶体为
5、原子晶体，故A正确；该反应中Na由0价1价。作还原剂将CCl4还原，故B正确；CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式都是sp3杂化，故C正确；NaCl晶体：每个Na同时吸引6个Cl，每个Cl同时吸引6个Na，配位数为6，故D错误。4(2020试题调研)观察下列模型并结合有关信息，判断下列说法不正确的是(B)HCNS8SF6B12结构单元结构模型示意图备注易溶于CS2熔点1 873 KAHCN的结构式为HCN，分子中含有2个键和2个键B固态硫S8属于原子晶体CSF6是由极性键构成的非极性分子D单质硼属原子晶体，结构单元中含有30个BB键解析“CN”键中含有1个键和2个键，所以HCN中共有2个键和
6、2个键，A项正确；S8属于分子晶体，B项错误；SF6是正八面体对称结构，是非极性分子，C项正确；硼晶体的结构单元中有12个硼原子，每个原子形成5个BB键，而每个BB键为2个原子所共有，所以BB键数为125/230个，D项正确。5(2020天津高三检测)石墨炔是继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后一种新的全碳纳米结构材料，其独特的结构有利于锂离子在面内和面外的扩散和传输。下列有关物质的说法正确的是(C)A物质、均能发生加成反应，是不饱和烃B物质主要由呈六边形排列的碳原子构成，没有导电性C物质有望成为一种新的导电材料D物质的分子式为C10H14，性质稳定，其一氯代物有两种解析A物质石墨炔、富勒烯是碳的同
7、素异形体不属于烃，故A错误；B物质为碳纳米管，由碳原子构成六边形结构，和碳的性质相同，具有导电性，故B错误；C.物质为石墨炔，有望成为一种新的导电材料，故C正确；D物质的分子式为C10H16，性质稳定，其一氯代物有两种，故D错误。6现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p31s22s22p31s22s22p5则下列有关比较中正确的是(A)A第一电离能：B原子半径：C电负性：D最高正化合价：解析四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能FN、PS，又由于第一电离能NP，A项正确；原子半径NF，故B项错误；电负性应SP，即，C项错误；F无正化
8、合价，N、S、P最高正化合价分别为5、6、5价，故应为，D项错误。7(2020山东滨州高三检测)“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是(C)A无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价BAl65Cu23Fe12的硬度小于金属铁CAl65Cu23Fe12，不可用作长期浸泡在海水中的材料D1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子解析拟晶A65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，
9、根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零，A错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大，B错误；Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料，C正确；溶于过量硝酸时，Al与Fe均变为3价，Cu变为2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子为653232123277 mol，D错误。第卷(非选择题共58分)二、非选择题：本题包括4小题，共58分8(16分)(2020山东济南检测)铜和硫的化合物在化工、医药材料等领域具有广泛的用途。回答下列问题：(1)原子轨道是指电子在原子核外的 空间运动状态 ，基
10、态硫原子的原子轨道数是 9 个。(2)基态铜原子中，核外电子占据的原子轨道为球形的最高能级符号是 4 s ，占据该能级的电子数为 1 。(3)Cl、S、Se在元素周期表中处于相邻的位置，其第一电离能的大小顺序为 ClSSe 。(4)下图是含元素Cu、S的有机物的结构简式：该有机化合物结构中含有的化学键类型是 共价键 (填“共价键”“离子键”或“共价键、离子键”)、配位键，其中1个该有机物分子中配位键数为 2 个，这些配位键中提供孤电子对的元素是 N、O 。S原子的杂化方式为 sp3 、带*N的杂化方式为 sp2 。(5)如图是CuAu合金的一种立方晶体结构：已知该合金的密度为d gcm3，阿伏
11、加德罗常数的值为NA，若Au原子的半径为b pm(1 pm1010 cm)，则铜原子的半径为(1010b)cm(写出计算表达式)。9(10分)(2019山西重点中学协作体期末)现有前四周期T、X、Y、Z、W、M六种元素，已知W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小，其中W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍。M原子的M能层上有4个未成对电子。请完成下列问题：(1)写出W、Z、X、T四种元素第一电离能由大到小的顺序(用元素符号表示)： FNOC 。(2)M原子的基态电子排布式为 1s22s22p63s23p64s2或Ar3d64s2 。(3)根据VESPR理论，推断出由W与X两元素组成的
12、最简单二价阴离子的空间构型为 平面三角形 ，W原子的杂化类型为 sp2杂化 。(4)Y与T、X、Z、W所形成的最简单化合物的沸点由高到低的顺序为(用化学式表示)： H2OHFNH3CH4 。解析根据题中信息“W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍”可知，W的电子排布式是1s22s22p2，则W是碳元素；又知“W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小”、根据元素周期律可推知Z是氮元素，X是氧元素，T是氟元素，Y是氢元素；“M原子的M能层上有4个未成对电子”，则M的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，即M是铁元素。(1)C、N、O、F四种元素位于同一周期，随原子序数增大
13、，第一电离能呈增大趋势，但N元素反常，因此第一电离能大小顺序是FNOC。(3)C和O两种元素组成的最简单的二价阴离子是CO该离子的中心原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，因此其空间构型是平面三角形，C原子的杂化类型为sp2杂化。(4)H与F、O、N、C所形成的最简单化合物分别是HF、H2O、NH3、CH4，其中HF、H2O、NH3之间都存在氢键，它们的沸点都比没有氢键的CH4高，常温下H2O为液态，HF、NH3为气态，标准状况下HF为液态，NH3仍为气态，因此四种氢化物的沸点由高到低的顺序为：H2OHFNH3CH4。10(16分)(2020广东深圳调研)碳元素是形成单质及其化合物种类最多的
14、元素。回答下列问题：(1)碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)2，该分子中各元素的电负性由大到小的顺序为 ONCH ，其中C原子的杂化方式为 sp2 ，该物质易溶于水的主要原因是 CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键 。(2)CO是碳元素的常见氧化物，与N2互为等电子体，则CO的结构式为CO；CO可以和很多过渡金属形成配合物，如Ni(CO)4，写出基态Ni原子的电子排布式： 1s22s22p63s23p63d84s2 。(3)碳的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图甲所示，则其化学式可表示为 KC8 。(4)图
15、乙为碳的一种同素异形体C60，每个C60分子中含有键的数目为 90 。(5)图丙为碳的另一种同素异形体金刚石的晶胞，其中原子坐标参数为A(0,0,0)，B(，0，)，C(，0)；则D原子的坐标参数为(，)。(6)立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是gcm3(列出计算式即可，阿伏加德罗常数的值为NA)。解析本题考查原子核外电子排布、电负性、微粒间的相互作用、晶胞的计算。(1)元素的非金属性越强，电负性越大，故电负性ONCH；CO(NH2)2中C原子形成3个键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，C原子采取sp2杂化；该物质易溶于水的主要原
16、因是CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键。(2)CO与N2互为等电子体，因此CO中存在三键，CO的结构式为CO；Ni是28号元素，基态Ni原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2。(3)根据图甲所示可知，如果取3个钾原子构成的三角形，则三角形中碳原子有4个，而根据均摊法，钾原子的个数是3，因此化学式可表示为KC8。(4)1个C60分子中，每个C原子形成3个CC键，且每个键为2个C原子共用，则每个碳原子形成的键个数为1.5，所以1个C60分子中键的数目为1.56090。(5)由图丙可知，与D相连的4个原子形成正四面体结构，且D位于正四面体的体心。由B在x轴的坐标为知，D
17、在x轴的坐标为，同理得出D在y、z轴的坐标均为，则D原子的坐标参数为(，)。(6)根据均摊法及BN的化学式可推知，一个晶胞中含有4个B原子、4个N原子，一个晶胞的体积是(361.51010)3cm3，故立方BN的密度 gcm3。11(16分)(2020山东青岛检测)铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题：(1)画出基态Cu原子的价电子排布图。(2)已知高温下Cu2O比CuO稳定，从核外电子排布角度解释高温下Cu2O更稳定的原因 亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 。(3)配合物Cu(NH3)2OOCCH3中碳原子的杂化类型是 sp2、sp3 ，配体中提供孤对电子的原子
18、是 N 。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是 NOC (用元素符号表示)。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为 面心立方最密堆积 。(5)M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示(黑球代表铜原子)。该晶体的化学式为 CuCl 。已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于 共价 化合物(填“离子”或“共价”)。已知该晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为1010pm(写出计算式)。解析(1)基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，则基态Cu原子的价电
19、子排布图为。(2)失去一个电子后，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态，所以导致高温下Cu2O比CuO稳定。(3)配合物Cu(NH3)2OOCCH3中碳原子第一个有一个碳氧双键，其他为单键，形成的是sp2杂化，第二个碳与第一个碳和三个氢形成单键，形成的是sp3杂化；配体中N有一对孤对电子，提供孤对电子的原子是N；同周期元素的第一电离能随核电荷数的增加而增大，但N原子的2p轨道是半充满的稳定状态，所以N元素的第一电离能大于O，则C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是NOC。(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，为三层ABC形，则晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积。(5)M原子的价电子排布式为3s23p5，M是第三周期第A族元素，即Cl，铜在晶胞占有的位置为8个顶点、6个面，铜原子的个数为864，氯原子在晶胞的位置在体心，全部属于晶胞，氯原子的个数是4，该晶体的化学式为CuCl；一般认为两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7形成离子键，小于1.7形成共价键，铜与氯电负性差值为3.01.91.11.7，该化合物属于共价化合物；设边长为a cm，a，该晶胞类似于金刚石的晶胞，铜和氯最近的距离是体对角线的，即距离为1010。