2015年湖北高考化学专题训练：物质结构与性质

湖北2015年高考化学专题训练：物质结构与性质

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　　1.某元素的一个原子形成的离子可表示为Xn-，下列说法正确的是(　　)

　　A.Xn-含有的中子数为a+b

　　B.Xn-含有的电子数为a-n

　　C.X原子的质量数为a+b+n

　　D.1个X原子的质量约为 g

　　答案　D

　　解析　Xn-中a表示质子数，b表示质量数，“n-”表示X得到n个电子，则其含有的中子数为b-a，电子数为a+n。1 mol Xn-的质量约为b g，则1个X原子的质量约为 g。

　　2.下列说法正确的是(　　)

　　A.230Th和232Th是钍的两种同素异形体

　　B.H2与T2互为同位素

　　C.甲醇与乙二醇互为同系物

　　D.乙酸乙酯与丁酸互为同分异构体

　　答案　D

　　解析　A项，两者互为同位素;B项，同位素指的是原子而不是分子;C项，甲醇和乙二醇的官能团个数不同，属于不同的醇。

　　3.硒(Se)与S同主族，下列能用于比较两者非金属性强弱的是(　　)

　　A.氧化性：SeO2>SO2

　　B.热稳定性：H2S>H2Se

　　C.熔沸点：H2S

　　D.酸性：H2SO3>H2SeO3

　　答案　B

　　解析　比较两种非金属元素的非金属性可以用气态氢化物的稳定性或最高价氧化物对应水化物的酸性进行比较。

　　4.有关物质结构的叙述中，正确的是(　　)

　　A.只含有共价键的物质不一定是共价化合物

　　B.由电子定向移动而导电的物质一定是金属晶体

　　C.有键能很大的共价键存在的物质熔沸点一定很高

　　D.原子晶体中只存在非极性共价键

　　答案　A

　　解析　A项，在一些非金属单质中只存在共价键;B项，可以是石墨;C项，在一些分子晶体中，键能很大，但熔沸点却很低，因为键能影响的是分子的稳定性;D项，在一些原子晶体中还存在极性键，如SiO2。

　　5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：

　　元素符号 L M Q R T 原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074 主要化合价 +2 +3 +6、-2 +2 -2 下列说法正确的是(　　)

　　A.离子半径大小：r(M3+)

　　B.其中R的金属性最强

　　C.煤和石油中不存在Q元素

　　D.L、Q形成的简单离子核外电子数相等

　　答案　A

　　解析　根据原子半径和化合价可以推断，L为Mg，M为Al，Q为S，R为Be，T为O。B项，5种元素中，金属性最强的为Mg;C项，石油中不存在S元素，但煤中存在;D项，Mg2+、S2-核外电子数不相等。

　　6.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，原子半径大小关系为W>Y>Z>X。X与W同主族，Z原子核外电子总数是其内层电子总数的4倍，且Z原子的核电荷数等于X、Y原子核电荷数之和。下列说法正确的是(　　)

　　A.元素Z、W的简单离子的半径：Z

　　B.元素Y、Z分别对应的简单气态氢化物M、N，沸点MN

　　C.仅由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液可能呈酸性，也可能呈碱性

　　D.1 mol X2Z2与1 mol W2Z2所含共价键数目相等

　　答案　C

　　解析　根据题意，X为H，Y为N，Z为O，W为Na。A项，离子半径O2->Na+;B项，沸点H2O>NH3，热稳定性H2O>NH3;C项，HNO3溶液呈酸性，NH3·H2O呈碱性;D项，1 mol H2O2与1 mol Na2O2中所含共价键数目不相等。

　　7.已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种元素，A在反应中既不容易得电子也不容易失电子，元素B的最外层电子数是电子层数的3倍，元素D与A为同族元素，元素C和E形成的化合物CE是海水中的主要成分。下列说法不正确的是(　　)

　　A.离子半径：r(E)>r(B)>r(C)

　　B.熔点：CE>DE4

　　C.C与B形成的两种化合物中化学键类型不同

　　D.A、D、E的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强

　　答案　D

　　解析　由题意得A为C，B为O，C为Na，D为Si，E为Cl。A项，离子半径Cl->O2->Na+;B项，熔点NaCl>SiCl4;C项，Na2O中只含离子键，而Na2O2中既含离子键又含共价键;D项，酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3。

　　8.某致基因突变物质的结构简式如图所示。下列相关分析正确的是(　　)

　　A.电负性：C

　　B.该分子中σ键与π键数目之比为4∶2

　　C.该分子所有原子处于同一平面

　　D.该分子的加聚产物为

　　答案　A

　　解析　B项，σ键有9个，π键有2个，个数比为9∶2;C项，由于分子中含有—NH2，所有原子不可能共平面;D项，加聚产物为。

　　9.短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表的相对位置如下表所示，它们的最外层电子数之和为24。则下列判断正确的是(　　)

　　R T X Y Z A.X位于元素周期表中第三周期第ⅥA族

　　B.Z元素的气态氢化物为极性分子

　　C.Y元素最高价氧化物对应的水化物为强酸

　　D.五种元素中原子半径最大的是R

　　答案　B

　　解析　设R的最外层电子数为a

　　则(a+a)+(a+1+a+1)+a+2=24

　　a=4

　　所以R为C，X为Si，T为N，Y为P，Z为S。

　　A项，Si位于第三周期第ⅣA族;B项，H2S为极性分子;C项，H3PO4为中强酸;D项，原子半径最大的为Si。

　　10.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，它们中的两种或三种元素组成化合物甲、乙、丙、丁，几种物质的转化关系如图Ⅰ所示。常温下0.01 mol·L-1丙溶液的pH=12;XY2分子是非极性分子，但科学家在特殊条件下制得了XY2的原子晶体，其晶胞结构如图Ⅱ所示。请回答下列问题：

　　(1)甲与乙反应的化学方程式是_____________________________________________________

　　___________________。

　　(2)甲的中心原子杂化轨道类型为________;XY2分子中，σ键与π键的数目之比为________;XY2原子晶体的1个晶胞中含有______个原子。

　　(3)W、X、Y、Z四种元素电负性由大到小的顺序是________________________(用元素符号表示)。

　　(4)工业上用氯气与潮湿的丁反应制备次氯酸的酸酐(棕黄色气体)，同时生成小苏打和食盐混合物，反应的化学方程式是________________________________________________________

　　________________。

　　答案　(1)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

　　(2)sp3　1∶1　24

　　(3)O>C>H>Na

　　(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O2NaCl+2NaHCO3+Cl2O

　　解析　根据“常温下0.01 mol·L-1丙溶液的pH=12”可以判断丙为强碱，然后根据框图推知丙为NaOH，XY2为CO2，乙为Na2O2，Y2为O2，丁为Na2CO3，甲为H2O。

　　(2)H2O中氧原子采取sp3杂化，CO2中σ键、π键均为2个，在CO2的原子晶体中，1个晶胞中含有的原子数为(8×+6×+4)×3=24个。

　　(3)W为H，X为C，Y为O，Z为Na，其电负性大小顺序为O>C>H>Na。

　　(4)次氯酸的分子式为HClO，其酸酐为Cl2O，制备Cl2O的反应方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。

　　11.现有X、Y、Z、W、R五种元素，其中前四种为短周期主族元素。X原子的最外层电子数是核外电子层数的3倍，Y的最高正价与最低负价的代数和为6;X、Z同主族，W与X、Y均不同周期，R2+的价电子排布式为3d5。

　　(1)R元素在周期表中的位置_______________________________________________________

　　_________________;

　　W2X2的电子式_______________________________________________________________。

　　(2)X、Y、Z的最低价氢化物中：沸点最高的是____________________________(填化学式，下同);共价键键能最小的是______________________;X、Y、Z的杂化类型__________(填“相同”或“不相同”)。

　　(3)若R的晶体中每个晶胞平均含有2个R原子，请在下图晶胞中用“·”标出未画出的R原子。

　　(4)将1.19 g ZXY2溶于100 mL水中发生非氧化还原反应，生成2种酸，反应方程式为________________________________________________________________________;

　　所得溶液中阴离子浓度由大到小的顺序是____________________________________________

　　____________________________。

　　答案　(1)第四周期ⅦB族

　　(2)H2O　H2S　相同

　　(3)

　　(4)SOCl2+2H2O2HCl+H2SO3

　　c(Cl-)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)

　　解析　根据各元素的信息，可以推断X为O，Y为Cl，Z为S，W为H，R为Mn。

　　(2)H2O、HCl、H2S中，由于H2O存在分子间氢键，其沸点最高;由于S的原子半径最大，所以H2S中的键能最小，其中心原子的杂化类型均为sp3。

　　(3)根据一个晶胞中含有2个Mn原子，其配位数应为8。

　　(4)SOCl2+2H2OH2SO3+2HCl

　　所得溶液中阴离子浓度大小顺序为c(Cl-)>c(HSO)>c(SO)>c(OH-)。

　　12.现有A、B、C、D、E、F、G七种位于周期表前四周期的元素，其原子序数依次增大，相关信息如下表所示：

　　元素 性质 A 一种核素的原子核内不含中子 B 原子核外电子有6种不同运动状态 C 最高价氧化物的水化物与其氢化物可发生非氧化还原反应 D 单质之一为淡蓝色气体，可阻挡对人体有害的紫外线 E 在地壳中的含量位居第三 F 周期表中位于短周期，基态原子M层成对电子数是未成对电子数的2倍 G 该元素的一种氧化物M可用作油漆颜料，与E的单质反应可应用于焊接钢轨 根据以上信息，回答下列问题：

　　(1)画出元素C的基态原子核外电子排布图：________________________________;D、E、F三种元素的第一电离能大小顺序为________________(用元素符号表示)。

　　(2)化合物BA2D2蒸气在293 K时，理论测算密度为1.9 g·L-1，实际密度为2.5 g·L-1的原因是________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(3)FD2中F原子的杂化类型为____________;分子空间构型为______________;FD2易溶于水的原因可能是：________(填序号)。

　　
①FD2与水极性相同　
②FD2可以与水反应

　　(4)有人推测化合物CA5的存在，该化合物中含有化学键的可能类型为____________________。

　　(5)D、E形成的一种化合物硬度仅次于金刚石，主要用作高级研磨材料、制作手表的轴承，该物质晶体类型是________晶体。另一含有E的硫酸盐是一种常用净水剂，其水溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“碱性”)，原因是：_______________________________

　　_________________________________________(用离子方程式解释)。

　　(6)化合物M可用于制备一种“绿色”环保高效净水剂K2FeO4(高铁酸钾)。补充完整并配平该制备反应的化学方程式：____+KNO3+____K2FeO4+KNO2+H2O

　　答案　(1) 　O>S>Al

　　(2)甲酸形成分子间氢键

　　(3)sp2　V形　
①
②

　　(4)离子键、共价键

　　(5)原子　酸性　Al3++3H2O　　Al(OH)3+3H+

　　(6)Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O

　　解析　根据各元素的性质可以判断A为H，B为C，C为N，D为O，E为Al，F为S，G为Fe。(2)HCOOH的实际密度大是因为HCOOH形成分子间氢键。(3)SO2中S采取sp2杂化，其分子构型为V形，它易溶于水是因为SO2与H2O能反应，且与水的极性相同。(4)NH5实际就是NH4H，属于离子晶体，其化学键类型有离子键、共价键。(5)Al2O3的这种晶体应属于原子晶体，Al2(SO4)溶液呈酸性，是因为Al3++3H2O　　Al(OH)3+3H+。

　　13.已知A、B、C、D、E、F、G和H都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子最外层电子数是内层电子数的两倍，C的基态原子核外有7种不同运动状态的电子，E是电负性最大的元素，F的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸，G、H分别是周期表中1～18纵列中的第10、12纵列元素。请回答下列问题：

　　(1)D元素在周期表中的位置是_____________________________________________________

　　___________________，G元素的核外价层电子排布式为__________________。

　　(2)E与A形成的化合物比F与A形成的化合物的沸点______(填“高”或“低”)，其原因是________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(3)B、C原子的第一电离能较大的是____________(填元素符号)，其原因是_________________

　　_______________________________________________________________________________________________________________________________。

　　(4)BD离子中B原子采取________杂化，任写一种与BD互为等电子体的分子的电子式__________________________________。

　　(5)元素H的一种硫化物晶体的晶胞结构如下图所示，该硫化物的化学式是________________________。元素H的氢氧化物可溶于氨水中，生成和铜氨配离子相同配位数的离子，写出该反应的离子方程式：______________________________________________

　　__________________________________________________________________________________________________。

　　答案　(1)第二周期第ⅥA族　3d84s2

　　(2)高　HF分子间存在氢键

　　(3)N　N原子的p轨道是半充满状态

　　(4)sp2

　　(5)ZnS　Zn(OH)2+4NH3[Zn(NH3)4]2++2OH-

　　解析　根据各元素的信息可以判断A为H，B为C，C为N，D为O，E为F，F为Cl，G为Ni，H为Zn。