2024-2025学年高考化学一轮复习专题训练 从微观结构看物质的多样性（含解析）

2025届高考化学一轮复习专题训练 从微观结构看物质的多样性
一、单选题
1．有机物甲的分子式为，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，在相同的温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，则甲的可能结构有( )
A.8种 B.14种 C.16种 D.18种
2．有机化合物和在Cu催化下与反应，下列说法错误的是( )
A.有机产物的官能团不同 B.反应类型均为氧化反应
C.有机产物互为同分异构体 D.不能用银氨溶液鉴别两者的有机产物
3．澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6～9nm，在低于－183℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是( )
A.“碳纳米泡沫”与石墨互为同位素
B.把“碳纳米泡沫”分散到适当的溶剂中，能产生丁达尔效应
C.“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物
D.“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同
4．在超高压下转化为平行六面体的分子（如图）。下列说法错误的是( )
A.和互为同素异形体 B.中存在不同的氧氧键
C.转化为是熵减反应 D.常压低温下能稳定存在
5．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，不正确的是( )
A.在晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键
B.混合晶体石墨的熔点高于金刚石
C.的相对分子质量大于，所以的沸点高于
D.金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上最多4个碳原子共面
6．2023年11月15日，亚洲最深井“深地一号”成功开井，获得高产油气流。我国科研人员采用高温石英（主要成分）、钛合金等航天耐高温材料，实现了地下近万米深度指哪打哪，通过在钻井液中加入竹纤维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了有很多微小裂缝的二叠系地层。下列说法不正确的是( )
A.所获得的油气流是混合物
B.竹纤维属于无机非金属材料
C.钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高
D.是一种共价晶体
7．下列各组物质的晶体类型相同的是( ）
A.和 B.和 C.和 D.和
8．下列说法正确的是( )
A.晶体中有阳离子，就一定有阴离子
B.共价晶体的熔点一定高于离子晶体
C.与CO的沸点差异源于二者的极性不同
D.晶体与非晶体的本质区别在于晶体具有各向异性
9．氮化镓（GaN）被誉为第三代半导体材料，其结构与金刚石相似。一种制备GaN的方法为，下列说法正确的是( )
A.Ga基态核外电子排布式为 B.的空间构型为平面三角形
C.GaN晶体属于共价晶体 D.GaN中Ga元素的化合价为-3
10．中国是世界上最大钨储藏国。某种钨的核素为，下列关于的叙述正确的是( )
A.中子数为181 B.原子序数为74
C.核外电子数为107 D.元素W的相对原子质量为181
11．下列物质的结构或性质及解释均正确且具有因果关系的是( )
选项 物质的结构或性质 解释
A 硬度；SiC>Si 晶体类型不同
B 分解温度： 相对分子质量越大，范德华力越大
C 在中的溶解度大于在中的溶解度 的相对分子质量大于的相对分子质量
D 酸性： 氟的电负性大于氯的电负性
A.A B.B C.C D.D
12．二氧化硅晶体是立体网状结构，其晶体模型如图所示。下列有关二氧化硅晶体的说法正确的是( )
A.二氧化硅晶体最小环上含有12个原子
B.每个硅原子为4个最小环所共有
C.从晶体结构可知，1mol拥有2molSi-O键
D.晶体是由极性共价键与非极性共价键共同构成的
13．下列物质中，与互为同分异构体的是( )
A. B.
C. D.
14．下列各组物质中，属于同素异形体是( )
A.红磷和白磷 B.和
C.氯气和液氯 D.和干冰
15．下列有关晶体的叙述中，错误的是( )
A.干冰晶体中，每个周围紧邻12个
B.氯化钠晶体中，每个周围紧邻且距离相等的共有6个
C.氯化铯晶体中，每个周围紧邻8个
D.金刚石为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环有6个碳原子
二、填空题
16．下列化合物中，与互为同分异构体的是( )
A. B.
C. D.
17．钾、铁和硒（Se）元素在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布式为________。阴阳离子的电子云分布在对方离子的电场作用下发生变形的现象称为离子极化，电荷密度越高，极化能力越强。和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是________，原因是________。
（2）常温常压下，为无色液体，固态的晶体类型为________；中心原子的价层电子对数为________，下列对分子空间构型推断合理的是________（填标号）。
a.
b.
c.
d.
e.
（3）钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，该化合物的化学式为________，其晶胞边长为anm，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为________（用含a、的代数式表示）。
18．ⅣA族和ⅤA族元素形成的化合物种类繁多，应用广泛。请回答：
（1）D-青霉胺用以治疗或控制先天性铜代谢障碍性疾病，其结构简式如图所示，下列说法不正确的是_______。
A.第一电离能：CB.电负性：O>N>S
C.H原子与C、N、O原子均可形成18电子的非极性分子
D.D-青霉胺熔点为212℃，主要原因是其存在分子间氢键
（2）聚合氮材料是备受关注的高能量密度物质。某新型二元金属富氮化合物的晶胞如图所示，其化学式为_______，晶体类型是_______。
（3）已知一个气态基态原子得到一个电子形成气态基态负一价离子所产生的能量变化称为该元素原子的第一电子亲合能（吸收能量为负值，释放能量为正值）。试解释碳原子第一电子亲合能（+122kJ/mol）较氮原子第一电子亲合能（-58kJ/mol）大的可能原因_______。
（4）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______。
A.
B.
C.
（5）NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，该分子的空间构型为_______。高能电子流轰击NOCl分子，通过质谱仪发现存在质荷比数值为30的离子峰，该峰对应的微粒化学式是_______（已知各产物微粒均带1个单位正电荷）。
三、实验题
19．碳族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
（1）下图所示的几种碳单质，其中属于共价晶体的是________，的晶胞与干冰的类似，一个分子周围最多可以有________一个紧邻的分子。
（2）石墨炔可由六炔基苯（）在铜片的催化作用下发生偶联反应获得，其转化关系如下图所示。石墨炔中的所有原子________（填“能”或“不能”）处于同一平面。六炔基苯属于________（填“极性”或“非极性”）分子。
（3）石墨与在450℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是________。
A.与石墨相比，导电性增强
B.与石墨相比，碳的杂化类型改变
C.中C-C的键长比C-F的键长短
D.中含有共价单键
（4）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质
熔点/℃ -68.8 -51.5 -34.1
的VSEPR模型为________，解题思路同族元素的氯化物、、熔点依次升高的原因________。
（5）天然硅酸盐组成复杂，阴离子的基本结构单元是四面体，如图（a），通过共用顶角氧原子可形成链状、网状等结构；图（b）为一种无限长双链的多硅酸根，其化学式可表示为________。
参考答案
1．答案：C
解析：有机物甲的分子式应为，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，则有机物甲为酯。由于同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，说明乙和丙的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个C原子，说明水解后得到的羧酸含有4个C原子，而得到的醇含有5个C原子。含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体：，。含有5个C原子的醇的有8种同分异构体：，，，，，，所以有机物甲的同分异构体数目有2×8=16。故C正确；
故选：C。
2．答案：D
解析：A.和在催化下与反应的产物分别是、，前者官能团是醛基、后者官能团是羰基，二者官能团不同，故A正确；B.和在催化下与反应分别生成醛和酮，反应类型相同，都是氧化反应，故B正确；C.的分子式都是，结构不同，互为同分异构体，故C正确；D.能和银氨溶液发生银镜反应，和银氨溶液不反应，现象不同，可以鉴别，故D错误；故选：D。
3．答案：B
解析：A.“碳纳米泡沫”属于碳单质与石墨互为同素异形体，同位素是原子，故A错误；
B.“碳纳米泡沫”每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约6到9nm，分散到适当的溶剂中形成胶体，能产生丁达尔现象，故B正确；
C.“碳纳米泡沫”只含有一种元素属于碳单质，故C错误；
D.“碳纳米泡沫”在低于-183℃时，泡沫具有永久磁性，金刚石没有磁性，二者性质不同，故D错误；
故选B。
4．答案：D
解析：、均为由O元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，A正确；分子中存在不同键长的氧氧键，B正确；，该反应为气体分子数减少的反应，是熵减反应，C正确；超高压下有利于平衡正向移动，则常压下平衡逆向移动，不能稳定存在，D错误。
5．答案：C
解析：A.在晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A项正确；
B.石墨中的碳碳键的键长小于金刚石中的碳碳键的键长，且石墨融化时不仅要克服共价键，还要破坏分子间作用力，故熔点大于金刚石，B项正确；
C.虽然的相对分子质量大于，但是由于分子之间可以形成氢键，所以的沸点高于，C项错误；
D.金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子，最多4个碳原子共面，D项正确；
答案选C。
6．答案：B
解析：A.油气流中含多种短链气态烃，为混合物，故A正确；
B.竹纤维主要成分为纤维素，属于有机高分子材料，故B错误；
C.钛合金可做航天耐高温材料，可知其强度高、耐蚀性好、耐热性高，故C正确；
D.是Si和O原子通过共价键结合形成的空间网状结构的共价晶体，故D正确；
故选：B。
7．答案：C
解析：阴阳离子间通过离子键形成的晶体为离子晶体；分子间通过分子间作用力形成的晶体为分子晶体；相邻原子间通过共价键结合而成的立体网状的晶体为共价晶体；由金属阳离子和自由电子间相互作用形成的晶体为金属晶体。
A.为共价晶体、为分子晶体，故A不符合题意；
B.为分子晶体，为离子晶体，故B不符合题意；
C.和均为分子晶体，故C符合题意；
D.SiC属于原子晶体，MgO属于离子晶体，晶体类型不同，故D不符合题意；
故选C。
8．答案：C
解析：A.金属晶体中，有阳离子，但没有阴离子，A错误；
B.共价晶体的熔点不一定高于离子晶体，如的熔点比氧化铝低，B错误；
C.与CO的相对分子质量相同，但二者的沸点有差异，原因是二者的极性不同，C正确；
D.晶体与非晶体的本质区别，在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列，D错误；
故选C。
9．答案：C
A.GaA.Ga原子核外有31个电子，基态Ga原子核外电子排布式为或，A项错误；
B.分子中N的价层电子对数为3+×（5-3×1）=4，分子的空间构型为三角锥形，B项错误；
C.GaN具有硬度大、熔点高的特点，结构与金刚石相似，属于共价晶体，C项正确；
D.GaN中N为-3价，Ga元素的化合价为+3，D项错误；
答案选C。
10．答案：B
解析：A.质量数为181，中子数为181-74=107，A错误；
B.原子序数为74，B正确；
C.核外电子数与原子序数相同，为74，C错误；
D.元素W的质量数为181，质量数与相对原子质量意义不同，D错误；
故选B。
11．答案：D
解析：SiC的硬度大于Si的原因是Si—C键的键能大于Si—Si键，二者均属于共价晶体，与晶体类型无关，A项错误；分解温度：，非金属性：C>Si，C—H键的键能大于Si—H键的键能，B项错误；、均为非极性分子，为极性分子，根据相似相溶原理，可知在中的溶解度更大，C项错误。
12．答案：A
解析：A.二氧化硅晶体最小环上含有6个硅原子6个氧原子，共12个原子，故A正确；
B.二氧化硅晶体和金刚石晶体的结构类似，每个硅原子为12个最小环共有，故B错误；
C.1个Si与4个O形成Si-O键，则1molSi拥有4molSi-O键，故C错误；
D.SiO2晶体中只含极性共价键，不含非极性共价键，故D项错误。
故答案选：A。
13．答案：D
解析：分子式相同，结构不同的有机化合物互称同分异构体，的分子式为。
A.甲烷与其分子式不同，不互为同分异构体，A错误；
B.乙烷与其分子式不同，不互为同分异构体，B错误；
C.与其分子式不同，不互为同分异构体，C错误；
D.与其分子式相同但结构不同，互为同分异构体，D正确；
答案选D。
14．答案：A
解析：A.红磷和白磷均是磷元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，A符合；
B.和属于不同的化合物，B不符合；
C.氯气和液氯是同一种物质，C不符合；
D.和干冰是同一种物质，D不符合；
答案选A。
15．答案：B
解析：A.干冰晶体中，位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳的距离最近，则每个二氧化碳周围紧邻12个二氧化碳，故A正确；
B.氯化钠晶体中，位于顶点的氯离子与位于面心的氯离子的距离最近，则每个氯离子周围紧且邻距离相等的氯离子共有12个，故B错误；
C.氯化铯晶体中，位于体心的铯离子与位于顶点的氯离子的距离最近，则每个铯离子周围紧邻8个氯离子，故C正确；
D.金刚石为共价晶体，晶体的空间结构为三维骨架结构，由共价键形成的碳原子环中，最小的环有6个碳原子，故D正确；
故选B。
16．答案：C
解析：的分子式为，分子式相同、结构不同的有机物互为同分异构体。
A.的分子式为，和分子式不同，不是同分异构体，故A不选；
B.的分子式为，和分子式不同，不是同分异构体，故B不选；
C.的分子式为，和分子式相同，结构式不同，互为同分异构体，故C选；
D.的分子式为，和分子式不同，不是同分异构体，故D不选；
故选C。
17．答案：（1）；；比电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大
（2）分子晶体；5；d
（3）；
解析：（1）铁是26号元素，基态铁原子的价电子排布式为，和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是，原因是：比电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大。
（2）常温常压下，为无色液体，熔沸点较低，固态的晶体类型为分子晶体，中心原子的价层电子对数为4+=5，含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥较大，则分子空间构型可能为，故选d。
（3）根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子8+1=2，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子2+8=4，晶胞内K原子与0原子个数比为1:2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为，经推算，一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，再将题目所给数据代入密度计算公式，晶体密度为。
18．答案：（1）ACD
（2）；离子晶体
（3）碳原子2p能级有两个电子，得到一个电子后2p能级为半充满，能量低更稳定
（4）B
（5）V形；
解析：（1）A.同周期元素，原子序数增大，第一电离能增大，但VA>ⅥA，故第一电离能：CB.氧化性越大，电负性越强，O>N>S，B正确；
C.C与H形成的化合物16个电子，为17个电子的化合物，为18个电子的极性分子，C错误；
D.D-青霉胺为分子晶体，熔沸点相对较低，与分子间氢键无关，D错误；
故答案为：ACD；
（2）Na位于顶点及体心，则Na的个数为2，五元N环位于面心，个数为2，则化学式为，二元金属富氮化合物为离子晶体；
故答案为：；离子晶体；
（3）碳原子2p能级有两个电子，得到一个电子后2p能级为半充满，能量低更稳定，碳原子第一电子亲合能（+122kJ/mol）较氮原子第一电子亲合能（-58kJ/mol）大；
故答案为：碳原子2p能级有两个电子，得到一个电子后2p能级为半充满，能量低更稳定；
（4）A.中不含有未成对电子，不属于顺磁性物质，A不符合题意；
B.中的价电子排布式为3，有未成对电子，故其为顺磁性物质，B符合题意；
C.中不含有未成对电子，不属于顺磁性物质，C不符合题意；
故答案为：B；
（5）NOCl以N为中心，价层电子对数=，NOCl分子的空间构型为V形；N的相对原子质量为14，O的相对原子质量为16，则该粒子为；
故答案为：V形；。
19．答案：（1）金刚石；12
（2）能；非极性
（3）BD
（4）正四面体形；、、均为分子晶体，组成和结构相似，相对分子质量增大，分子间作用力增大熔点升高
（5）（或）
解析：