2017年高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质章末检测

(时间：45分钟；满分：100分)

一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分) 1．下列叙述中正确的是( ) A．NH3、CO、CO2都是极性分子

B．CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强 D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子

解析：A中的CO2是非极性分子；C中与氢结合的四种元素位于同一主族，从上到下非金属性逐渐减弱，因此按照此顺序，各物质的稳定性依次减弱；D中水分子不是直线形的，而是V形结构。

答案：B

2．(2015·上海卷)下列有关物质性质的比较，错误的是( ) A．溶解度：小苏打<苏打 B．密度：溴乙烷>水 C．硬度：晶体硅<金刚石 D．碳碳键键长：乙烯>苯

解析：小苏打溶解度大于苏打的溶解度，A正确；溴乙烷的密度大于水的密度，B正确；晶体硅的硬度小于金刚石的硬度，C正确；乙烯的碳碳键长小于苯碳碳键长，D错误。故选D。

答案：D

－1－1

3．已知氢分子键能为436 kJ·mol，氧分子键能为498 kJ·mol，氯分子键能为243

－1－1

kJ·mol，氮分子键能为946 kJ·mol。参考以上数据判断以下说法中正确的是( )

1－1－1

A．N—N键键能为×946 kJ·mol＝315.3 kJ·mol

3

B．氮分子中的共价键比氢分子中的共价键键长短 C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的 D．氮分子比氯分子稳定

解析：氮分子的N≡N中的三个键不是等同的，A错；虽然氮分子中N≡N键键能>H—H键键能，但氢的原子半径远小于氮原子，键长是成键两原子的核间距，H—H键键长答案：D

4．已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是( ) A．原子半径：As＞Cl＞P

B．热稳定性：HCl＞AsH3＞HBr

3－2－－

C．还原性：As＞S＞Cl D．酸性：H3AsO4＞H2SO4＞H3PO4

解析：解答本题主要从元素周期表、元素周期律的角度分析，要了解同一主族、同一周期元素性质的递变规律。同一周期原子半径从左到右依次减小，A选项中P的原子半径大于Cl，A错；非金属性越强，其气态氢化物越稳定，其最高价氧化物对应的水化物酸性越强，故B选项中热稳定性：HCl>HBr>AsH3，D选项中酸性：H2SO4>H3PO4>H3AsO4，B、D均错；S和Cl

2－－3－2－

处于同一周期，故还原性：S>Cl，而As和Se处于同一周期，还原性：As>Se，而S

2－2－

和Se又处于同一主族，还原性：Se>S，故C正确。

答案：C

5．下列有关晶胞的说法正确的是( )

A．晶胞中所含粒子数即为晶体的化学式

B．若晶胞为平行六面体，则侧棱上的粒子为2个晶胞共用 C．若晶胞为六棱柱(如图)，顶点上的粒子为6个晶胞共用 D．晶胞中不可能存在多个粒子

解析：晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，A错；平行六面体即立方体，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B错；C项正确；1个晶胞中一般都有多个粒子，D错。

答案：C

6．(教材改编)下列物质中存在配位键的是( )

＋－－

①H3O ②[B(OH)4] ③CH3COO ④NH3 ⑤CH4

A．①② B．①③ C．④⑤ D．②④

＋＋－

解析：水分子中各原子已达到稳定结构，H3O是H和H2O中的O形成配位键，[B(OH)4]

－－

是3个OH与B原子形成3个共价键，还有1个OH的O与B形成配位键，而其他项均不能形成配位键。

答案：A

7．下列说法正确的是( )

A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族

B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5 C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高

D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同

解析：He原子最外层电子数为2，元素周期表副族中某些元素原子最外层电子数也是2，A错；形成XY2型化合物的X、Y可以分别是ⅡA族和ⅦA族，如MgCl2，此时原子序数相差5，X、Y也可以分别是ⅣA族和ⅥA族，如CO2，此时原子序数相差2，B正确；由于HF中存在氢键，故氯化氢的沸点低于氟化氢的沸点，C错；CO2晶体是分子晶体，SiO2晶体是原子晶体，D错。

答案：B

10．下列说法正确的是( )

A．质子数相同的微粒一定是同种元素的原子 B．任何晶体中若有阳离子，必有阴离子

C．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的熔点高

D．分子晶体中相对分子质量大的熔、沸点一定比相对分子质量小的高

解析：质子数相同的微粒可能为分子，如H2O与NH3，A项不正确；金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，B项不正确；S的熔点比Hg高，C项正确；N2的相对分子质量大于H2O，但H2O的熔、沸点比N2高，因为分子晶体的熔、沸点不仅与其极性大小有关，还与氢键和范德华力有关，D项不正确。

答案：C

二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)

8．(14分)(2015·福建卷)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。 (1)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________________。 (2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是________(填字母)。 a．固态CO2属于分子晶体

b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子

c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2

3

d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp和sp

(3)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。

①基态Ni原子的电子排布式为____________，该元素位于元素周期表的________族。 ②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。

(4)一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。

①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是____________。

②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是_____________。

解析：(1)电负性呈周期性变化，同一周期，从左至右，电负性逐渐增大，同一主族，从上至下，逐渐减小，故答案为H、C、O。

(2)a选项，CO2是由分子构成的物质，在固体时属于分子晶体，正确；b选项，甲烷中C—H键虽然是极性键，但因为分子为中心对称结构，正电中心和负电中心重合，为非极性分子，错误；c选项，甲烷与二氧化碳都是分子晶体，熔沸点由分子间作用力的强弱决定，与共价

3

键的强弱无关，错误；d选项，根据甲烷与二氧化碳的成键特点可知，它们分别是sp和sp，正确。

226268282

(3)①基态Ni原子核外电子排布式为：1s2s2p3s3p3d4s或写成[Ar]3d4s，根据价电

子特征可判断该元素位于Ⅷ族。

②Ni(CO)4中，4个配位键也是4个σ键，再加上每个CO中还有1个σ键，故分子中一共有8个σ键，1 mol该物质中有8 mol σ键。

(4)①“可燃冰”分子间一定有范德华力，同时在水分子间还存在氢键。

②根据题目所给信息，CO2的分子直径小于笼状结构空腔的直径，并且CO2与水的结合能大于CH4的结合能，故CO2能置换CH4。

答案：(1)H、C、O (2)ad

226268282

(3)①1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s Ⅷ ②8

(4)①氢键、范德华力 ②CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4

9．(14分)(2015·山东卷)氟在自然界中常以CaF2的形式存在。 (1)下列有关CaF2的表述正确的是________(填字母)。

2＋－

a．Ca与F间仅存在静电吸引作用

－－

b．F的离子半径小于Cl，则CaF2的熔点高于CaCl2 c．阴阳离子比为2∶1的物质，均与CaF2晶体构型相同

d．CaF2中的化学键为离子键，因此CaF2在熔融状态下能导电

3＋

(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al的溶液中，原因是________(用离子方程式表示)。

3－

已知AlF6在溶液中可稳定存在。

(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。

(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)

－1－1

ΔH＝－313 kJ·mol，F—F键的键能为159 kJ·mol，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol－1－1

，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。

2＋－

解析：(1)a项，Ca与F间不仅存在静电吸引，同时原子核与原子核之间、电子与电子

－－

之间也存在静电排斥，错误；b项，因CaF2、CaCl2均为离子晶体，F的离子半径小于Cl，离子晶体的晶格能与离子所带电荷数成正比，与离子核间距成反比，故CaF2晶体的晶格能大于CaCl2。晶格能越大，离子晶体的熔点越高，故CaF2的熔点高于CaCl2，正确；c项，阴、阳离子个数比相同，晶体构型不一定相同，错误；d项，CaF2是离子化合物，在熔融状态下能电离产生自由移动的离子，故CaF2在熔融状态下能导电，正确。

(2)由信息可知，CaF2(s)

Ca(aq)＋2F(aq)，Al与F可形成配离子AlF6，

3＋

2＋

3－

2＋

－

3＋

－

3－

从而促进了CaF2溶解平衡的正向移动，故反应的离子方程式为3CaF2＋Al===3Ca＋AlF6。

1

(3)OF2分子中，中心原子的价层电子对数为×(6＋1×2)＝4，成键电子对数为2，因此

2分子构型为V形，O原子的杂化方式为sp杂化。

(4)设Cl—F键的平均键能为x。根据反应的焓变＝反应物的键能总和－生成物的键能总

－1－1

和可知，Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)的ΔH＝242 kJ·mol＋159 kJ·mol×3－6x＝－313

－1－1

kJ·mol，则x＝172 kJ·mol。ClF3和BrF3为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高，因ClF3的相对分子质量小于BrF3，故ClF3的熔、沸点低于BrF3。

答案：(1)bd

3＋2＋3－

(2)3CaF2＋Al===3Ca＋AlF6

3

(3)V形 sp (4)172 低

10．(14分)(2015·海南卷)(1)下列物质的结构或性质与氢键无关的是________(填字母)。

A．乙醚的沸点 B．乙醇在水中的溶解度 C．氢化镁的晶格能 D．DNA的双螺旋结构 (2)钒(23V)是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。 回答下列问题：

①钒在元素周期表中的位置为________________，其价层电子排布图为________________________。

②钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为________、________。

③V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是________对，分子的立体构型为________；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为________；该结构中S—O键长由两类，一类键长约140 pm，另一类键长约为160 pm，较短的键为________(填图2中字母)，该分子中含有________个σ键。

3

④V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为____________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为________。

解析：(1)A.乙醚分子间不存在氢键，乙醚的沸点与氢键无关，正确；B.乙醇和水分子间能形成氢键，乙醇在水中的溶解度与氢键有关，错误；C.氢化镁为离子化合物，氢化镁的晶格能与氢键无关，正确；D.DNA的双螺旋结构与氢键有关，错误，选AC。

32

(2)①钒在元素周期表中的位置为第4周期ⅤB族，其价层电子排布式为3d4s，电子排

布图

②分析钒的某种氧化物的晶胞结构利用切割法计算，晶胞中实际拥有的阴离子数目为4×1/2＋2＝4，阳离子个数为8×1/8＋1＝2。

24

③SO2分子中S原子价电子排布式为3s3p，价层电子对数是2对，分子的立体构型为V

2

形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp杂化；SO3的三聚体环状结构如

3

图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp杂化；该结构中S—O键长由两类，一类键长约140 pm，另一类键长约为160 pm，较短的键为b，该分子中含有12个σ键。

④钒酸钠(Na3VO4)中阴离子的立体构型为正四面体形；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为NaVO3。

答案：(1)AC

(2)①第4周期ⅤB族

②4 2

23

③2 V形 sp杂化 sp杂化 b 12 ④正四面体形 NaVO3

11．(16分)元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。

(1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①在1个晶胞中，X离子的数目为________。 ②该化合物的化学式为________。

(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是________。

(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是__________________。

2－

(4)Y与Z可形成YZ4。

2－

①YZ4的空间构型为__________(用文字描述)。

2－

②写出一种与YZ4互为等电子体的分子的化学式：________。

(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。

解析：根据X位于第四周期，其基态原子内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，

102

可知外围电子层排布式为3d4s，X为Zn元素。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子，

22624

电子排布式为1s2s2p3s3p，Y为S元素，Z是O元素。

1

(1)1个晶胞中X离子的数目为8×＋6

8

＝4。Y离子的数目为1×4＝4，X与Y离

子的个数比为1∶1，则该化合物的化学式为ZnS。

3

(2)H2S中S原子采取sp杂化。

(3)H2O与乙醇分子之间可以形成氢键，H2S与乙醇分子之间不能形成氢键，所以H2O在乙醇中的溶解度大于H2S。

2－32－2－

(4)SO4中S原子采用sp杂化，SO4为正四面体形结构。与SO4互为等电子体的分子可以是CCl4或SiCl4等。

2＋

(5)[Zn(NH3)4]Cl2中NH3与Zn形成配位键，配位键属于σ键。NH3中有3个σ键，所以

23

1 mol配合物中共有16 mol(或16×6.02×10个)σ键。

3

答案：(1)①4 ②ZnS (2)sp (3)水分子与乙醇分子之间形成氢键 (4)①正四面体 ②CCl4(或SiCl4等)

23

(5)16 mol(或16×6.02×10个)