2020届高考化学二轮复习疯狂专练21物质结构与性质（含解析）

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1、物质结构与性质考点说明本部分内容主要是选考知识，主要考查原子结构、核外电子排布式的书写、第一电离能和电负性的比较，化学键的类型及数目判断、原子的杂化方式，分子结构和性质，分子的空间构型、分子间的作用力、晶体的类型以及晶体化学式的确定等相关知识。考点透视1【2019年上海卷】元素Og中文名为（气奥），是一种人工合成的稀有气体元素，下列说法正确的是（）A核外电子数是118B中子数是295C质量数是117D第六周期0族元素2【2019年上海卷】下列说法错误的是（）A含有共价键的化合物是共价化合物B含有极性键的分子可能是非极性分子C有电子转移的反应是氧化还原反应D水溶液中能完全电离的电解质是强电解质3

2、【2019年全国卷2】今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是（）A原子半径：WXB常温常压下，Y单质为固态C气态氢化物热稳定性：ZCH-CH3 结合质子能力：OHAlOHCO熔沸点：AsH3PH3NH3 分散系中分散质粒子的直径：Fe(OH)3悬浊液Fe(OH)3胶体FeCl3溶液若HmXOn为强酸，则X的氢化物溶于水一定显酸性（m、n为正整数）A2项B3项C4项D5项3PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但PH键键能比NH键键能低。下列判断错误的是（）APH3分子呈三角锥形B

3、PH3分子是极性分子CPH3沸点低于NH3沸点，因为PH键键能低DPH3分子稳定性低于NH3分子，因为NH键键高4若不断地升高温度，实现“雪花水水蒸气氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间主要的相互作用依次是（）A分子间作用力；分子间作用力；非极性键B分子间作用力；分子间作用力；极性键C分子间作用力；极性键；分子间作用力D分子间作用力；分子间作用力；非极性键5下列说法不正确的是（）A晶格能由大到小：MgOCaONaF NaClB某金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+

4、C熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，从不同角度分类HgCl2是一种共价化合物、非电解质、盐、离子晶体D含极性键的非极性分子往往是高度对称的分子，比如CO2、BF3、CH4这样的分子6下列说法中正确的是（）第一电离能：SPSi 电负性：CNOYCM与Z有可能形成化学式为M3Z8的物质D五种元素均能与氢元素组成18电子分子8下列各项叙述中，正确的是（）A能层序数越大，s原子轨道的形状不相同，但半径越大B在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同C镁原子由1s22s22p63s2ls22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态D原子价电

5、子排布式为5s1的元素，其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解9（1）黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1（Zn）_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。（2）基态Fe2+的电子排布式为_。（3）在N、Mg、Al、Si四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4I0kJmol-15781817274511575则该元素的元素符号是_。（4）NO的空间构型_(用文字描述)，SO中硫原子的杂化方式为_。（5）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是_、中心原子的杂化形式为_。根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子

6、中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。（6）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。（7）N2分子中键与键的数目比n()n()=_。（8）Cu、N两元素形成的某化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是_(用元素符号表示)；若晶胞的棱长a nm，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度为_g/cm3(用含a、NA的式子表示)。10铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用(1)基态Fe3+的电子排布式为_。(2)实验室用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为_(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为_。(3)FeCl3的

7、熔点为306，沸点为315 FeCl3的晶体类型是_。FeSO4常作补铁剂，SO的立体构型是_。(4)基铁Fe(CO)5可用作催化剂、汽油抗爆剂等，1 mol Fe(CO)5分子中含键数目为_，与CO互为等电子体的离子是_(填化学式，写一种)(5)氮化铁晶体的晶体结构示意图如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为_。(6)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为gcm1，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_；Fe2+与O2的最短间距为_ pm。答案与解析一、考点透视1.【答案】A【解析】A该原子的质子数为118，质子数等于核外电子数

8、，核外电子数为118，故A正确；B中子数为295-118=177，故B错误；C质量数为295，故C错误；D118号元素为第七周期0族元素，故D错误；答案选A。【点拨】根据原子的表示方式知295是质量数，115是质子数，质子数=核外电子数=核电荷数，中子数等于质量数-质子数。2.【答案】A【解析】A含有共价键的化合物可能是共价化合物或离子化合物，如氢氧化钠中既含有离子键也含有共价键，故A错误；B含有极性键的分子可能是非极性分子，如甲烷等，故B正确；C有电子转移的反应一定是氧化还原反应，故C正确；D在水溶液中能完全电离的电解质是强电解质，故D正确；选A。【点拨】含有离子键的化合物是离子化合物，但含

9、有共价键的化合物可能是共价化合物也可能是离子化合物。3.【答案】D【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价（除F与O以外），可设X的族序数为a，则W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P，则A同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：NAl，A项正确；B常温常压下，Si为固体，B项正确

10、；C同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3NH3，C项正确；DX的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，即可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，D项错误；答案选D。【点拨】非金属性越强的原子形成氢化物越稳定，与氢气化合越容易，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，对应阴离子的还原性越弱，要识记并理解。4.【答案】（1）115 同位素（2）极性键和非极性键（3）P4O6 H3PO4【解析】(1)根据，可得Mc的质子数为115；与质子数都是115，由于质量数分别是287、288，则二者的中子数分别是172、173，二者质子数相同

11、，中子数不同，它们互为同位素；(2)N原子最外层有5个电子，化合物NH2NH2中2个N原子形成一对共用电子对，每个N原子与2个H原子形成2对共用电子对，所以该化合物电子式为。在该物质分子中含有4个N-H极性键，一个N-N非极性键；(3)P元素的氧化物为PxOy，由于P为+3价，O为-2价，根据化合物中元素正负化合价代数和等于0，可得3x=2y，所以xy=23，结合白磷的正四面体结构，可知该氧化物的化学式为P4O6；P元素的价简单含氧酸的分子式为H3PO4。【点拨】本题考查了原子结构、核素的表示、同位素的概念、电子式和化学式的书写、共价键的类型等知识，在原子中，Z代表质子数，A代表质量数，同种元

12、素的质子数相同，注意应用价键规则书写电子式。5.【答案】AB （1）VIIB 5 （2）配位三角锥 sp3（3）（4）+2 6 【解析】IABCl3是平面正三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，是三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3NCl3，A正确；BNaF、NaI都是离子晶体，阴、阳离子通过离子键结合，由于离子半径FNaI，B正确；CHCl分子之间只存在分子间作用力，而HF分子之间除存在分子间作用力外，还存在分子间氢键，因此HF的沸点比HCl的高，C错误；DCCl4、CS2都是由非极性分子构成的物质，H2O是由极性分子

13、构成的物质，根据相似相溶原理可知，由非极性分子构成的溶质CCl4容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，由极性分子H2O构成的溶质不容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中，所以溶解度：CCl4H2O，D错误；故合理选项是AB；II(1)Mn是25号元素，在元素周期表中第四周期VIIB族，根据构造原理可得基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2，根据核外电子排布规律可知，该原子核外的未成对电子有5个；(2)MnCl2中的Mn2+上有空轨道，而NH3的N原子上有孤电子对，因此二者反应可形成络合物，则新生成的化学键为配位键。NH3的价层电子对数为3+，且N原子上有一对孤电

14、子对，所以NH3分子的空间构型为三角锥形，其中N原子的杂化轨道类型为sp3杂化。(3)体心立方结构中Mn原子在晶胞顶点和体心内，体对角线为Mn原子半径的4倍，由于晶胞参数为apm，则，则Mn原子半径r=pm；在一个Mn晶胞中含有的Mn原子数为，则根据晶体密度=可得晶胞密度=g/cm3；(4)在晶胞中含有的Mn离子数目为：，含有的O离子数目为：，Mn离子O离子=44=11，所以该氧化物的化学式为MnO，化合物中元素正负化合价代数和等于0，由于O的化合价为-2价，所以Mn的化合价为+2价；根据晶胞结构可知：在Mn离子上、下、前、后、左、右6个方向各有一个O离子，所以Mn离子的配位数是6。【点拨】本

15、题考查了物质结构与性质的知识，涉及分子的极性、物质的熔沸点、硬度、溶解性的比较、原子核外电子排布及与其在周期表位置的关系、晶胞结构与计算等。在考查学生对知识的掌握的同时，考查了学生的空间想象能力及数学计算能力。二、考点突破1.【答案】C【解析】A金刚石、石英均为空间网状结构的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键，而足球烯是分子晶体，加热熔化时需破坏分子间作用力，故A错误；B化合物分子中某原子最外层电子数=元素原子最外层电子数+该元素原子化合价绝对值，若该值等于8，则该原子满足8电子结构；而单质分子中根据原子的最外层电子式与形成的共用电子对数判断；据此判断CO2，P4分子中所有原子均满足最外层8电子

16、稳定结构，而HClO分子中氢原子只有2电子，故B错误；CF2、Cl2、Br2、I2都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高，故C正确；D离子晶体中可能有共价键（如NaOH），也可能没有共价键（如NaCl），而稀有气体是分子晶体，不存在共价键，故D错误；答案选C。【点拨】B项HClO分子中含有H原子，不可能达到8电子结构，直接判断错误。2.【答案】B【解析】正确，因非金属性FON，所以气态氢化物的热稳定性：HFH2ONH3；错误，在电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，所以离子半径FNa+Mg2+；错误，分析三种微粒的电子数分别为：10、10、9；正确，当溶液中有OH、AlO

17、、HCO时，OH先反应，其次是AlO，最后是HCO；错误，N、P、As属于同一主族，NH3因形成分子间氢键，所以熔沸点最高；因AsH3相对分子质量大于磷化氢，所以AsH3的熔沸点高于PH3；正确，根据分散质直径的大小，浊液胶体溶液；错误，如硝酸为强酸，而氮的氢化物中，氨气溶于水显碱性；所以正确的共有3项。答案选择B项。【点拨】根据AlO+HCO+H2O=Al(OH)3+CO，可顺利判断出AlO结合H+的能力强于CO。3.【答案】C【解析】APH3分子结构和NH3相似，NH3是三角锥型，故PH3也是三角锥型，故A正确；BPH3分子结构是三角锥型，正负电荷重心不重合，为极性分子，故B正确；CNH3

18、分子之间存在氢键，PH3分子之间为范德华力，氢键作用比范德华力强，故NH3沸点比PH3高，故C错误；DP-H键键能比N-H键键能低，故N-H更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，故D正确；故答案为C。【点拨】注意氨气分子中含有氢键，沸点比磷化氢的沸点高。4.【答案】B【解析】固态水中和液态水中含有氢键和分子间作用力，当雪花水水蒸气主要是氢键和分子间作用力被破坏，但属于物理变化，共价键没有破坏，水蒸气氧气和氢气，为化学变化，破坏的是极性共价键，选B。【点拨】发生物理变化时，没有化学键的破坏，主要是分子间作用力被破坏。5.【答案】C【解析】A晶格能的大小与构成离子晶体的离子半径和离子所带电荷数目的多少

19、相关，因为离子半径：Ca2+Na+Mg2+、FO2，离子所带的电荷：Ca2+=Mg2+Na+、O2F，故晶格能的大小为MgOCaONaF NaCl，故A说法正确；B该原子的第三电离能远大于第二电离能，故该金属元素是第IIA族元素，与氯气反应时生成二价的阳离子，故B说法正确；CHgCl2的稀溶液有弱的导电能力说明HgCl2能够部分电离出自由移动的离子，因此HgCl2属于弱电解质，熔融状态的HgCl2不能导电说明HgCl2是共价化合物，属于分子晶体，故C说法错误；DCO2、BF3、CH4三种分子的空间构型分别为直线哥形、平面三角形和正四面体，分子结构高度对称，属于非极性分子，故D说法正确；答案选C

20、。【点拨】绝大多数盐类物质都属于强电解质、离子化合物、离子晶体，但有少部分盐属于共价化合物，如：AlCl3、BeCl2、SnCl4、HgCl2、GeCl4、AuCl3等。6.【答案】B【解析】同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能PSSi，故该说法错误；同周期随原子序数增大，元素的电负性增大，故电负性CNOF，故该说法正确；离子电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低，故该说法正确；二氧化硫与二氧化碳均为酸性氧化物，化学性质相似，二氧化碳分子为

21、直线型结构，但二氧化硫为V形结构，故该说法错误；分子晶体中，分子间作用力越强，该分子晶体的熔沸点越高，故该说法错误；答案选B。【点拨】第一电离能与元素原子的核外电子排布有关，当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空（p0、d0、f0）、半满（p3、d5、f7）和全满（p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该原子具有较大的第一电离能。7.【答案】B【解析】五种短周期元素在元素周期表中的位置如下，已知Y原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Y是第三周期元素，Y为S元素，Z为Cl元素，W为N元素，M为C元素，X为Si元素，A原子电子层数越多，其原子半径越大，同一周期元素，原子半径随着原子序

22、数增大而减小，所以五种元素中原子半径最大的是X，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，O、F元素除外，所以五种元素中Z的非金属性最强，所以Z的最高价氧化物所对应的水化物的酸性最强，故A正确；B2HCl+Na2S=H2S+2NaCl，说明酸性：HClH2S，因为两种酸都不是最高价含氧酸，不能比较非金属性大小，故B错误；CC元素与H可形成烷烃C3H8，氢原子可以被Cl原子完全取代，可以形成C3Cl8，故C正确；DC2H6、SiH4、N2H4、H2S、HCl都是18电子分子，故D正确；故答案选B。【点拨】元素非金属性比较规律：非金属元素的单质与氢气化合的难易程度及氢化物的稳定性，越容易

23、化合，形成的氢化物越稳定，该元素的非金属性就越强；非金属元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，该元素的非金属性就越强。8.【答案】C【解析】As能级的轨道都是球形的，且电子层序数越大，半径也就越大，故A错误；B在一个轨道中电子的自旋方向肯定不同，但在同一电子层的不同轨道中，电子的自旋方向是可以相同的，故B错误；CMg原子3s2能级上的2个电子吸收能量跃迁到3p2轨道上，由基态转化为激发态，故C正确；D原子的最外层电子排布是5s1的元素是Rb元素，其氢氧化物是强碱，可以与氢氧化铝反应，故D错误；故选C。【点拨】原子轨道的形状与电子层数的多少无关；在电子排布中，每一电子层有s、p、d、f等七个能级

24、，每个能级有不同的轨道，在每一轨道上电子的自旋方向不同；能量最低的能级叫做基态，其他能级叫做激发态；氢氧化铝为两性物质，既能溶于酸，又能溶于强碱。9.【答案】（1）大于（2）1s22s22p63s23p63d6（3）Al （4）平面三角形（5）sp3杂化正四面体 sp3（6）H2S NO2-（7）12 （8）Cu3N 【解析】(1)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量；故答案为大于；（2）铁

25、是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去2个电子变成亚铁离子，Fe2+在基态时，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6；(3)从表中原子的第一至第四电离能可以看出，元素的第一、第二、第三电离能都较小，可失去3个电子，最高化合价为+3价，即最外层应有3个电子，应为Al元素；(4)根据NO的中心原子的价层电子对数为=3，所以氮原子杂化方式为sp2杂化，离子中没有孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，SO中硫原子的价层电子对数为=4，所以硫原子的杂化方式为sp3杂化；(5)LiAlH4中的阴离子是AlH，中心原子铝原子含有的价层电子对数是4，且不存在孤对电子，所以空间构型是正

26、四面体，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化；根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是2+=4、2+=3、3+=3，因此不同于其他分子的是H2S；（6）用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO；（7）N2的结构式为NN，三键中含1个键和2个键，N2分子中键与键的数目比n()n()=12；（8）该晶胞中N原子个数=8=1，Cu原子个数=12=3，所以其化学式为Cu3N；若晶胞的棱长a nm，其体积为a3 nm3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体的密度为=g/cm3。【点拨】依据某化合物的晶胞结构图求该化合物的化学式时利用均摊法。10.【答案】（1）

27、1s22s22p63s23p63d5或Ar 3d5（2）NOS sp2（3）分子晶体正四面体形（4）10NA CN或C（5）31 （6）12 【解析】(1)铁原子失去4s能级上2个电子、3d能级上1个电子生成Fe3+，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，简化的电子排布式为Ar3d5；故答案为：1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5；(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小即第一电离能OS，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能NOS；

28、苯酚为苯上的一个H原子被-OH取代而成，苯和苯酚均为平面结构，C原子采取sp2杂化，故答案为：NOS；sp2；(3)FeCl3的熔点为306，沸点为315，据此可知氯化铁熔沸点较低，则氯化铁属于分子晶体；SO离子中S原子的价层电子对数=4+=4，即含有4个键、没有孤电子对，所以其VSEPR模型和立体构型均是正四面体，故答案为：分子晶体；正四面体形；(4)Fe与CO形成5个配位键，属于键，CO分子中形成1个键，故Fe(CO)5分子含有10个键，则1molFe(CO)5分子中含10mol键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CO互为等电子体的离子有CN、C等，故答案为：10 NA；

29、CN或C；(5)氮化铁晶体为六棱柱：顶点贡献率为，面点贡献率为，依据晶胞结构可知，12个铁原子位于顶点，2个铁原子位于面心，3个铁原子位于体内，2个氮原子位于体内，1个晶胞含有铁微粒数为：12+2+3=6、含氮原子数为2，所以该晶体中铁、氮的微粒个数之比为62=31，故答案为：31；(6)依据图2可知，上、中、下三层各有4个氧离子与中心的氧离子紧邻且等距离，而氧化亚铁中氧离子、亚铁离子个数比为11，所以有12个二价铁离子与二价铁离子相邻且等距离；1个氧化亚铁晶胞含有亚铁离子数目为：8+6=4，含有氧离子数目为：12+1=4，所以1个氧化亚铁晶胞含有4个“FeO”微粒，晶胞质量m=g，设Fe2+与O2最短核间距为xpm，则晶胞边长为2xpm，晶胞体积V=(2x1010)3cm3，氧化亚铁晶体的密度=，解得x=1010，故答案为：12；1010。【点拨】本题的易错点为(2)中第一电离能的排序，要注意N原子的特殊性，难点是(5)的计算，要注意六棱柱顶点微粒数的计算方法。12