2024鲁教版高中化学选择性必修2同步练习题--专题强化练12 物质结构与性质的综合性试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版高中化学选择性必修2同步练习题--专题强化练12 物质结构与性质的综合性试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 19:40:17 | ||
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文档简介
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2024鲁教版高中化学选择性必修2同步
专题强化练12 物质结构与性质的综合性试题
30分钟
1.(2022北京东直门中学期中)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。
(1)Mo处于元素周期表第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相似,它的基态原子价电子排布式是 ;核外未成对电子数是 。
(2)该超分子中存在的化学键类型有 (填字母)。
A.σ键 B.π键 C.离子键 D.氢键
(3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是 (填元素符号),p-甲酸丁酯吡啶中C原子的杂化方式有 。
(4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因:
。
C60与金刚石互为同素异形体,从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是
。
2.(2023湖南襄阳一中月考)有A、B、C、D、E五种元素,其相关信息如下表。请回答下列问题:
元素 相关信息
A 原子的1s轨道上只有1个电子
B 是电负性最大的元素
C 基态原子的2p轨道上有三个未成对电子
D 是主族元素且与E同周期,其最外电子层上有两个运动状态不同的电子
E 能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式 。
(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能 (填“大”或“小”)。
(3)CA3分子中C原子的杂化轨道类型是
。
(4)A、C、E三种元素可形成配离子[E(CA3)4]2+,其中存在的化学键类型有 (填序号)。
①配位键 ②金属键 ③极性共价键
④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
若[E(CA3)4]2+具有对称的空间构型,且当[E(CA3)4]2+中的两个CA3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则[E(CA3)4]2+的空间构型为 (填字母)。
a.平面正方形 b.正四面体
c.三角锥形 d.V形
(5)B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。其中D离子的配位数为 ,若该晶体的密度为a g·cm-3,则该晶胞的体积是
cm3(写出表达式即可,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
3.(2022山东省实验中学月考)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。回答下列问题:
(1)D2+的价电子轨道表示式为 。
(2)四种元素中第一电离能最小的是 (填元素符号,下同),电负性最大的是 。
(3)A、B和D三种元素形成的一种化合物的晶胞如图所示。
该化合物的化学式为 ;D的配位数为 。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配体是 。
4.(2022山东潍坊一模)回答下列问题:
(1)基态Br原子的电子排布式为[Ar] 。
(2)SOCl2中心S原子VSEPR模型为 。1 mol NH4BF4中含有 mol配位键。
(3)OF2和OCl2的中心原子相同且杂化方式也相同,它们的键长如图所示:
①O—F键的键长比O—Cl键的短,其原因是
。
②键角:∠FOF (填“>”“<”或“=”)∠ClOCl。
(4)部分氧化物的沸点如表所示:
氧化物 H2O SO2 CO2
沸点/℃ 100 -10 -78.5
①表中氧化物之间沸点差异的原因为
。
②SO2的VSEPR模型为 。
③H2O和H2S分子中,键角更大的是 。
(5)ZnS和ZnSe晶体的立方晶胞结构相似,均可看作将金刚石晶胞内部的碳原子用Zn代替,晶胞顶角与面心位置的碳原子被S或Se代替。
设阿伏加德罗常数的值为NA,ZnS晶体的密度为ρ1 g·cm-3,ZnSe晶体的密度为ρ2 g·cm-3,则ZnS晶体中Zn与S原子间的最短距离和ZnSe晶体中Zn与Se原子间的最短距离的比值为 。
(6)β-KrF2晶胞属于四方晶系(边长a pm=b pm≠c pm,夹角均为90°),其结构如图所示(顶角上分子轴线与x轴差45°,中心分子与顶角分子取向垂直,x=271 pm)。该晶胞中有 个KrF2,A、B间距离为 pm(用含c的代数式表示,不必化简)。
专题强化练12 物质结构与性质的综合性试题
1.答案 (1)4d55s1 6
(2)AB
(3)C sp2和sp3
(4)F的电负性强于H,对电子的吸引能力强,共用电子对偏向F,使氧氢键较易断裂
(5)C60是分子晶体,金刚石是共价晶体,共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量
解析 (1)Cr的基态原子价电子排布式为3d54s1,而Mo与Cr同族,但在Cr的下一周期,因而基态原子价电子排布式为4d55s1,轨道表示式为 ,因而核外未成对电子数为6。
(2)观察题图可知,该超分子中含有双键,说明有σ键和π键,分子中不存在离子键,根据题给信息知Mo形成配位键,故选A、B。
(3)CO作配体时,C作配位原子;p-甲酸丁酯吡啶中有碳原子与氧原子形成的双键,碳原子的杂化方式为sp2,在丁基中C原子形成四个单键,为sp3杂化。
(4)F的电负性强于H,对电子的吸引能力强,共用电子对偏向F,使氧氢键较易断裂,因此CF3COOH的酸性强于CH3COOH。
(5)根据不同类型的晶体性质不同来解释:C60是分子晶体,金刚石是共价晶体,共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量。
2.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)大
(3)sp3
(4)①③ a
(5)8
解析 A原子的1s轨道上只有1个电子,为H元素;B是电负性最大的元素,为F元素;C的基态原子2p轨道上有三个未成对电子,为N元素;E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物,为Cu元素;D是主族元素且与E同周期,其最外电子层上有两个运动状态不同的电子,为Ca元素。
(1)Cu元素是29号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(2)同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但一般第ⅤA族大于第ⅥA族,N元素的第一电离能比氧元素的第一电离能大。
(3)NH3分子中N原子的价电子对数为3+×(5-1×3)=4,其杂化轨道类型是sp3。
(4)A、C、E三种元素可形成配离子[E(CA3)4]2+,即[Cu(NH3)4]2+,氨分子中存在极性共价键,铜离子与氨分子之间形成配位键;若[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,且当[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则不可能为V形或三角锥形,若[Cu(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形,则取代后只有一种结构,若[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形,则取代后有两种结构,故选a。
(5)F与Ca可形成离子化合物CaF2,根据晶胞结构可知,一个晶胞中含有灰球的个数为8×+6×=4,白球的个数为8,即灰球为Ca2+,Ca2+的配位数为8;若该晶体的密度为a g·cm-3,则该晶胞的体积为 cm3= cm3。
3.答案 (1)
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
(2)K F
(3)K2NiF4 6
(4)离子键、配位键 [FeF6]3- F-
解析 A、B、C、D为前四周期元素,且原子序数依次增大,未成对电子数为4的原子的价电子排布式为3d64s2,C为Fe;D的原子序数比Fe大2,D为Ni;B与C、D同周期,A和B的价电子中未成对电子均只有1个,且B+比A-多8个电子,故A为F,B为K。
(1)Ni原子的价电子排布式为3d84s2,Ni原子失去最外层4s轨道的两个电子变成Ni2+,价电子轨道表示式为
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
。
(2)同周期元素中随原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,四种元素中第一电离能最小的是K;F是电负性最大的元素。
(3)在该化合物中F原子位于棱上、面心以及晶胞体内,F原子个数为×16+×4+2=8,K原子位于晶胞棱上和体内,K原子个数为×8+2=4,Ni原子位于晶胞顶点和体内,Ni原子个数为×8+1=2,K、Ni、F原子的个数比为4∶2∶8=2∶1∶4,该晶体的化学式为K2NiF4;由晶胞图可看出在每个Ni原子的周围有6个距离最近的F原子,Ni的配位数为6。
(4)在K3FeF6中含有K+与[FeF6]3-之间的离子键和[FeF6]3-中Fe3+与F-之间的配位键,在配离子[FeF6]3-中F-是配体。
4.答案 (1)3d104s24p5
(2)四面体形 2
(3)①r(F)(4)①三种氧化物形成的晶体均为分子晶体,H2O分子间能形成氢键,SO2为极性分子,CO2为非极性分子,且SO2相对分子质量大于CO2 ②平面三角形 ③H2O
(5)
(6)2
解析 (1)Br是35号元素,基态Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5。
(2)SOCl2中心S原子的价电子对数为3+(6-1×2-2×1)=4,VSEPR模型为四面体形。NH4BF4中铵根离子中有1个配位键、B中有1个配位键,1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。
(3)①r(F)(4)①由表中氧化物的组成和性质可知,三种氧化物形成的晶体均为分子晶体,水分子间能形成氢键,沸点最高,二氧化硫为极性分子,二氧化碳为非极性分子,且二氧化硫相对分子质量大于二氧化碳,故二氧化硫的沸点高于二氧化碳。②SO2中S原子的价电子对数目为3,VSEPR模型为平面三角形。③H2O中O原子的电负性比H2S中S原子的大,成键电子对更靠近O原子,成键电子对之间排斥力更大,键角更大。
(5)ZnS和ZnSe晶胞中Zn、S、Se的数目均为4,且Zn与S、Zn与Se的原子间最短距离等于对应晶胞体对角线长的,则ZnS晶体中Zn与S原子间的最短距离与ZnSe晶体中的Zn与Se原子间的最短距离的比值为=。
(6)由图示晶胞可知,该晶胞中有8×+1=2个KrF2。上底面面心、A的中心、B的中心构成直角三角形,如图所示:,则A、B间的距离为 pm。
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专题强化练12 物质结构与性质的综合性试题
30分钟
1.(2022北京东直门中学期中)超分子化学已逐渐扩展到化学的各个分支,还扩展到生命科学和物理学等领域。由Mo将2个C60分子、2个p-甲酸丁酯吡啶及2个CO分子利用配位键自组装的超分子结构如图所示。
(1)Mo处于元素周期表第五周期第ⅥB族,核外电子排布与Cr相似,它的基态原子价电子排布式是 ;核外未成对电子数是 。
(2)该超分子中存在的化学键类型有 (填字母)。
A.σ键 B.π键 C.离子键 D.氢键
(3)该超分子中配体CO提供孤电子对的原子是 (填元素符号),p-甲酸丁酯吡啶中C原子的杂化方式有 。
(4)从电负性角度解释CF3COOH的酸性强于CH3COOH的原因:
。
C60与金刚石互为同素异形体,从结构与性质之间的关系解释C60的熔点远低于金刚石的原因是
。
2.(2023湖南襄阳一中月考)有A、B、C、D、E五种元素,其相关信息如下表。请回答下列问题:
元素 相关信息
A 原子的1s轨道上只有1个电子
B 是电负性最大的元素
C 基态原子的2p轨道上有三个未成对电子
D 是主族元素且与E同周期,其最外电子层上有两个运动状态不同的电子
E 能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式 。
(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能 (填“大”或“小”)。
(3)CA3分子中C原子的杂化轨道类型是
。
(4)A、C、E三种元素可形成配离子[E(CA3)4]2+,其中存在的化学键类型有 (填序号)。
①配位键 ②金属键 ③极性共价键
④非极性共价键 ⑤离子键 ⑥氢键
若[E(CA3)4]2+具有对称的空间构型,且当[E(CA3)4]2+中的两个CA3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则[E(CA3)4]2+的空间构型为 (填字母)。
a.平面正方形 b.正四面体
c.三角锥形 d.V形
(5)B与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。其中D离子的配位数为 ,若该晶体的密度为a g·cm-3,则该晶胞的体积是
cm3(写出表达式即可,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
3.(2022山东省实验中学月考)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。回答下列问题:
(1)D2+的价电子轨道表示式为 。
(2)四种元素中第一电离能最小的是 (填元素符号,下同),电负性最大的是 。
(3)A、B和D三种元素形成的一种化合物的晶胞如图所示。
该化合物的化学式为 ;D的配位数为 。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有 ;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为 ,配体是 。
4.(2022山东潍坊一模)回答下列问题:
(1)基态Br原子的电子排布式为[Ar] 。
(2)SOCl2中心S原子VSEPR模型为 。1 mol NH4BF4中含有 mol配位键。
(3)OF2和OCl2的中心原子相同且杂化方式也相同,它们的键长如图所示:
①O—F键的键长比O—Cl键的短,其原因是
。
②键角:∠FOF (填“>”“<”或“=”)∠ClOCl。
(4)部分氧化物的沸点如表所示:
氧化物 H2O SO2 CO2
沸点/℃ 100 -10 -78.5
①表中氧化物之间沸点差异的原因为
。
②SO2的VSEPR模型为 。
③H2O和H2S分子中,键角更大的是 。
(5)ZnS和ZnSe晶体的立方晶胞结构相似,均可看作将金刚石晶胞内部的碳原子用Zn代替,晶胞顶角与面心位置的碳原子被S或Se代替。
设阿伏加德罗常数的值为NA,ZnS晶体的密度为ρ1 g·cm-3,ZnSe晶体的密度为ρ2 g·cm-3,则ZnS晶体中Zn与S原子间的最短距离和ZnSe晶体中Zn与Se原子间的最短距离的比值为 。
(6)β-KrF2晶胞属于四方晶系(边长a pm=b pm≠c pm,夹角均为90°),其结构如图所示(顶角上分子轴线与x轴差45°,中心分子与顶角分子取向垂直,x=271 pm)。该晶胞中有 个KrF2,A、B间距离为 pm(用含c的代数式表示,不必化简)。
专题强化练12 物质结构与性质的综合性试题
1.答案 (1)4d55s1 6
(2)AB
(3)C sp2和sp3
(4)F的电负性强于H,对电子的吸引能力强,共用电子对偏向F,使氧氢键较易断裂
(5)C60是分子晶体,金刚石是共价晶体,共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量
解析 (1)Cr的基态原子价电子排布式为3d54s1,而Mo与Cr同族,但在Cr的下一周期,因而基态原子价电子排布式为4d55s1,轨道表示式为 ,因而核外未成对电子数为6。
(2)观察题图可知,该超分子中含有双键,说明有σ键和π键,分子中不存在离子键,根据题给信息知Mo形成配位键,故选A、B。
(3)CO作配体时,C作配位原子;p-甲酸丁酯吡啶中有碳原子与氧原子形成的双键,碳原子的杂化方式为sp2,在丁基中C原子形成四个单键,为sp3杂化。
(4)F的电负性强于H,对电子的吸引能力强,共用电子对偏向F,使氧氢键较易断裂,因此CF3COOH的酸性强于CH3COOH。
(5)根据不同类型的晶体性质不同来解释:C60是分子晶体,金刚石是共价晶体,共价晶体熔化时破坏共价键所需的能量远高于分子晶体熔化时破坏分子间作用力所需的能量。
2.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)大
(3)sp3
(4)①③ a
(5)8
解析 A原子的1s轨道上只有1个电子,为H元素;B是电负性最大的元素,为F元素;C的基态原子2p轨道上有三个未成对电子,为N元素;E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物,为Cu元素;D是主族元素且与E同周期,其最外电子层上有两个运动状态不同的电子,为Ca元素。
(1)Cu元素是29号元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。
(2)同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但一般第ⅤA族大于第ⅥA族,N元素的第一电离能比氧元素的第一电离能大。
(3)NH3分子中N原子的价电子对数为3+×(5-1×3)=4,其杂化轨道类型是sp3。
(4)A、C、E三种元素可形成配离子[E(CA3)4]2+,即[Cu(NH3)4]2+,氨分子中存在极性共价键,铜离子与氨分子之间形成配位键;若[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,且当[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则不可能为V形或三角锥形,若[Cu(NH3)4]2+的空间构型为正四面体形,则取代后只有一种结构,若[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形,则取代后有两种结构,故选a。
(5)F与Ca可形成离子化合物CaF2,根据晶胞结构可知,一个晶胞中含有灰球的个数为8×+6×=4,白球的个数为8,即灰球为Ca2+,Ca2+的配位数为8;若该晶体的密度为a g·cm-3,则该晶胞的体积为 cm3= cm3。
3.答案 (1)
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
(2)K F
(3)K2NiF4 6
(4)离子键、配位键 [FeF6]3- F-
解析 A、B、C、D为前四周期元素,且原子序数依次增大,未成对电子数为4的原子的价电子排布式为3d64s2,C为Fe;D的原子序数比Fe大2,D为Ni;B与C、D同周期,A和B的价电子中未成对电子均只有1个,且B+比A-多8个电子,故A为F,B为K。
(1)Ni原子的价电子排布式为3d84s2,Ni原子失去最外层4s轨道的两个电子变成Ni2+,价电子轨道表示式为
↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑
。
(2)同周期元素中随原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,四种元素中第一电离能最小的是K;F是电负性最大的元素。
(3)在该化合物中F原子位于棱上、面心以及晶胞体内,F原子个数为×16+×4+2=8,K原子位于晶胞棱上和体内,K原子个数为×8+2=4,Ni原子位于晶胞顶点和体内,Ni原子个数为×8+1=2,K、Ni、F原子的个数比为4∶2∶8=2∶1∶4,该晶体的化学式为K2NiF4;由晶胞图可看出在每个Ni原子的周围有6个距离最近的F原子,Ni的配位数为6。
(4)在K3FeF6中含有K+与[FeF6]3-之间的离子键和[FeF6]3-中Fe3+与F-之间的配位键,在配离子[FeF6]3-中F-是配体。
4.答案 (1)3d104s24p5
(2)四面体形 2
(3)①r(F)
(5)
(6)2
解析 (1)Br是35号元素,基态Br原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5。
(2)SOCl2中心S原子的价电子对数为3+(6-1×2-2×1)=4,VSEPR模型为四面体形。NH4BF4中铵根离子中有1个配位键、B中有1个配位键,1 mol NH4BF4含有2 mol配位键。
(3)①r(F)
(5)ZnS和ZnSe晶胞中Zn、S、Se的数目均为4,且Zn与S、Zn与Se的原子间最短距离等于对应晶胞体对角线长的,则ZnS晶体中Zn与S原子间的最短距离与ZnSe晶体中的Zn与Se原子间的最短距离的比值为=。
(6)由图示晶胞可知,该晶胞中有8×+1=2个KrF2。上底面面心、A的中心、B的中心构成直角三角形,如图所示:,则A、B间的距离为 pm。
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