1、章末检测卷(五)物质结构与性质元素周期律(时间:60分钟分值:100分)一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2021山东潍坊二模)科研人员研究发现S、SO3、N、HNO2、H2O等粒子参与雾霾颗粒中硫酸盐的生成过程。下列说法正确的是()A.基态硫原子核外电子有9种不同运动状态B.SO3的空间结构是平面三角形C.反应过程中既有非极性键的断裂也有非极性键的形成D.HNO2中ONO键角为1202.H3BO3为白色晶体,与足量的NaOH反应生成NaH2BO3,H3BO3的结构如图所示。下列说法错误的是()A.H3BO3中形成的键长:
2、HO键BO键NCH5.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如图所示。下列叙述错误的是()A.已知H3BO3在水溶液中发生H3BO3+H2OH+B(OH4)-,则H3BO3是一元弱酸B.六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子C.NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一,1 mol NH4BF4含有配位键的数目为NAD.由B2O3可制备晶体硼,晶体硼的熔点为2 573 K,沸点为2 823 K,硬度大,属于共价晶体6.(2021山东黄岛期末)离子液体是在室温
3、或接近室温时呈液态的盐类物质,应用广泛。1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示,下列相关叙述错误的是()A.该离子液体中C、N杂化方式均有sp2和sp3两种B.阴离子呈正四面体形,存在共价键和配位键C.阳离子中键数目是键数目的10倍D.该离子液体与水能够形成氢键7.(2021广东省实验中学等四校联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质,甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中,乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体;丙是一种高能燃料,其组成元素与乙相同;丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确
4、的是()A.原子半径的大小:WXY”“”或“=”)Y。(3)X、Y、Z电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。(4)Na在Y2中燃烧产物的电子式为。(5)Z和X形成的化合物常用作高温耐火材料,化学性质稳定,据此推测该化合物的晶体应属于晶体。(6)W元素与X元素形成某种化合物的晶胞结构如图所示(黑球代表W原子),若该晶体的密度为 gcm-3,则该晶胞的体积是cm3。10.(14分)(2021福建福州高考毕业班一模)偏硼酸钡(BBO)和三硼酸锂(LBO)晶体是两种性能优异的非线性光学晶体,化学组成分别为Ba(BO2)2、LiB3O5。(1)组成两种晶体的四种元素电负性从大到小的顺序是。(2)环硼
5、氮烷(B3H6N3)又称无机苯,其空间填充模型如图。其中氮原子的杂化轨道类型为。(3)氨硼烷(NH3BH3)可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。氨硼烷相对分子质量为31、熔点104 ,氨硼烷熔点较高的原因可能是(填字母)。A.和乙烷是等电子体B.分子间存在氢键C.形成离子晶体(4)氨硼烷受热或水解都能释放氢气,加热氨硼烷时,它首先会聚合成(NHBH2),继续加热,再继续聚合成(NHBH),而氨硼烷在催化剂存在下水解生成偏硼酸铵(NH4BO2),等量氨硼烷若彻底反应,加热法和水解法释放氢气的量的比为。(5)2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格),面心立方紧密堆积结
6、构示意图如下:晶胞中锂的配位数为。若晶胞边长为a pm,则锂原子的半径r为 pm。11.(15分)(2021山东师范大学附中打靶题)KZnF3被认为是良好的光学基质材料,可由K2CO3、ZnF2、NH4HF2制备。回答下列问题;(1)基态F原子的价电子轨道表示式为;基态Zn原子核外占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为。(2)O的第一电离能(填“大于”或“小于”)N的第一电离能,原因为。(3)K2CO3中阴离子的空间结构为。(4)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示);其中N原子的杂化方式为;HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为。(5)ZnF2具有金红石型四方结构,K
7、ZnF3具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中,Zn2+的配位数之比为。若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为 gcm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。KZnF3晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,0,0),C为(0,1,0),则D的原子坐标参数为。参考答案章末检测卷(五)物质结构与性质元素周期律1.B解析原子核外各个电子的运动状态均不相同,则基态硫原子核外电子有16种不同运动状态,A错误;SO3中心S原子价电子对数为3,不含孤电子对,则分子的空间结构是平面三角形,B正确;反应过程不存在非极性键的断裂与形成,
8、C错误;HNO2中氮原子价电子对数为3,有1个孤电子对,由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故ONO键角小于120,D错误。2.D解析原子半径:HOB,则键长:HO键OC,C元素与H元素相比,H原子半径较小且只有1个电子,则第一电离能HC,则碳的第一电离能最小,C正确;铵根离子中有一个配位键,雷酸中N和O之间还存在配位键,而其他酸根中的所有原子刚好满足8电子结构,不存在配位键,D正确。4.A解析该配离子中的N和O可与水分子中的H形成氢键,而水分子中的O也可与配离子中的H形成氢键,A错误;铜离子的配位数为4,B正确;根据铜原子的电子排布式可知,基态铜原子的价电子排布式是3
9、d104s1,C正确;根据同一周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,同一主族元素的电负性从上到下逐渐减小可知,该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为ONCH,D正确。5.C解析由H3BO3在水溶液中的电离方程式H3BO3+H2OH+B(OH4)-可知,H3BO3是一元弱酸,A正确;金刚石晶胞是立方体,碳原子的位置在顶点、面心和体内,则金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8+6+4=8,则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B,B正确;NH4BF4中,N中含有氮氢配位键,B中含有硼氟配位键,则1molNH4BF4含有配位键的数目为2NA,C错误;共价晶体具有很高的熔、沸点和很大的硬度,晶体硼的熔点为
10、2573K,沸点为2823K,硬度大说明晶体硼属于共价晶体,D正确。6.C解析该离子液体中形成双键的C原子采用sp2杂化,其余碳原子采用sp3杂化。形成双键的N原子采用sp2杂化,另一个N原子采用sp3杂化,故A正确;B中的B原子采用sp3杂化,根据价电子对互斥理论判断空间结构是正四面体形,根据杂化轨道理论判断B原子中有空轨道,F-有孤电子对,故还含有配位键,故B正确;由结构可知,阳离子中含有键19个,键2个,键数目不是键数目的10倍,故C错误;该物质中含有电负性大的N和F原子,故能与水中的氢原子形成氢键,故D正确。7.D解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些
11、元素形成的单质,甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中,乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,则乙为NH3;丙是一种高能燃料,其组成元素与乙相同,则丙为N2H4;M、N元素的单质反应生成NH3,则M为氢气、N为氮气;丁是常见的两性氧化物,则丁为Al2O3;己受热生成Al2O3,则己为Al(OH)3;Q与P反应生成丁Al2O3,则Q、P分别为Al和O2,甲为AlN,戊为H2O。W为H元素,X为N元素,Y为O元素,Z为Al元素;甲为AlN,乙为NH3,丙为N2H4,丁为Al2O3,戊为H2O,己为Al(OH)3。同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径HON(3)
12、ONSi(4)Na+2-Na+(5)共价(6)解析X、Y、Z三种元素均为短周期元素,原子序数依次递增,Q、W为前30号元素。由X的气态氢化物呈三角锥形,水溶液显碱性可知,X为N元素;Y的基态原子核外有三个能级,其中最外层电子数等于次外层电子数的3倍,最外层电子数为6,可知Y为O元素;Z的价电子排布式为nsn-1npn-1,n-1=2,可知n=3,即价电子排布式为3s23p2,Z为Si元素;Q被誉为“太空金属”“生物金属”,其基态原子最高能级有3个空轨道,则最高能级的电子排布式为3d2,Q为Ti元素;W的原子M能层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个,电子排布式为1s22s22p63s23p
13、63d104s1,W为Cu元素。(1)NF3分子中氮原子上有1个孤电子对,形成3个NF键共价键,则N的杂化类型为sp3,NF3的空间结构为三角锥形。(2)Q为Ti元素,原子序数为22,基态Q原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2;氮原子核外的2p能级半充满,为稳定结构,则第一电离能:XY。(3)非金属性越强,电负性越大,则X、Y、Z电负性由大到小的顺序为ONSi。(5)Z和X形成的化合物常用作高温耐火材料,化学性质稳定,由此可知其熔点高,该化合物为共价晶体。(6)黑球代表W原子,位于棱上,个数为12=3,N位于顶点,个数为8=1,因此化合物的化学式为Cu3N,晶胞的质量为
14、g,该晶体的密度为gcm-3,则该晶胞的体积为cm3。10.答案(1)OBLiBa(2)sp2(3)B(4)23(5)12a解析(1)由电负性的递变规律可知,四种元素的电负性顺序为OBLiBa。(2)根据B、N的最外层电子数知,环硼氮烷的结构式为,故N原子的杂化轨道方式为sp2。(3)氨硼烷是分子晶体,影响熔点的因素有两个:氢键和范德华力,氨硼烷中的N和H恰好能形成分子间氢键,故其熔点较高。(4)加热法:NH3BH3NHBH+2H2,水解法:NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2,故等量的氨硼烷彻底反应,两种方法释放氢气的量的比为23。(5)如图,画出两个无隙并置的晶胞,由图可知锂的配位数
15、为12,;由面心立方紧密堆积的结构示意图可知,半径与边长的关系为4r=a,所以r=apm。11.答案(1)球形(2)小于N原子的2p轨道为半充满结构,稳定,难失去电子,因此第一电离能更大(3)平面三角形(4)FNHsp3HF分子间能形成氢键(5)11(0,)解析(1)F是9号元素,因此基态F原子的价电子轨道表示式为;基态Zn原子核外的最高能级为4s,其电子云轮廓图形状为球形。(2)O的第一电离能小于N的第一电离能,原因为N原子的2p轨道为半充满结构,稳定,难失去电子,因此第一电离能更大。(3)K2CO3中阴离子的价电子对数为3+0=3,其空间结构为平面三角形。(4)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为FNH;其中N原子的杂化方式即铵根中氮原子的杂化方式,铵根中氮原子的价电子对数为4+0=4,其杂化方式为sp3;HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为HF分子间能形成氢键。(5)ZnF2晶胞中顶点和体心是Zn2+,KZnF3晶胞中体心是Zn2+,顶点为K+,前者Zn2+的配位数为6,后者Zn2+的配位数为6,两者Zn2+的配位数之比为11。若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为=1023gcm-3。根据坐标系得到D的原子坐标参数为(0,)。
