新高考2022届高考化学一轮单元训练第十八单元物质结构及性质B卷

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第十八单元物质结构及性质（B）答案1．【答案】B【解析】A项，B40与石墨烯是由不同元素组成的单质，不互为同素异形体，故A错误；B项，43.2gB40的物质的量为0.1mol，1molB40含有40molB原子，故0.1molB40含有4molB原子，即2.408×1024个原子，故B正确；C项，不同非金属元素之间形成极性共价键，故B40中不含极性键，只含有非极性键，故C错误；D项，全硼富勒烯是一种单质，不是高分子化合物，故D错误。综上所述，答案为B。2．【答案】D【解析】具有相同价电子总数和原子数目的微粒为等电子体。①原子数目为5，价电子数目6+6×4+2=32，原子数目为5，价电子数目5+6×4+3=32，二者互为等电子体；②NO+原子数目为2，价电子数目5+6-1=10，CN-原子数目为2，价电子数目4+5+1=10，二者互为等电子体；③CO2原子数目为3，价电子数目4+6×2=16，CS2原子数目为3，价电子数目4+6×2=16，二者互为等电子体；④N2O原子数目为3，价电子数目5×2+6=16，CO2原子数目为3，价电子数目4+6×2=16，二者互为等电子体；⑤BF3原子数目为4，价电子数目3+7×3=24，SO3原子数目为4，价电子数目6+6×3=24，二者互为等电子体；①②③④⑤均是等电子体，故选D。3．【答案】B【解析】A．CO2中价层电子对个数=2+（4-2×2）/2=2，且该分子中正负电荷重心重合，所以为直线形非极性分子，故A错误；B．SiF4中价层电子对个数=4+（4-4×1）/2=4，CH4中价层电子对个数=4+（4-4×1）/2=4，所以SiF4与CH4中中心原子的价层电子对数均为4，因此中心原子均为sp3杂化，故B正确；C．单键都是σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则C2H2（H-C≡C-H）分子中σ键与π键的数目比为3∶2，故C错误；D．水加热到很高温度都很难分解是因为O-H键能大，与氢键无关，故D错误。4．【答案】A【解析】SOCl2中S原子成2个S-Cl键，1个S=O，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+=4，杂化轨道数是4，故S原子采取sp3杂化，含一对孤电子，分子的VSEPR模型为四面体形，分子形状为三角锥形。答案选A。5．【答案】C【解析】A．由结构简式可知分子式为C18H26ON3Cl，A错误；B．含有多个饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有的碳原子不可能共平面，B错误；C．分子中含有2个环，有5种H原子，C正确；D．分子中存在C=N键和C-N键，分子中氮原子的杂化方式有sp2、sp32种，D错误。6．【答案】D【解析】电子运动状态取决于主量子数（电子层），角量子数（电子亚层），磁量子数（电子轨道），自旋量子数（电子自旋方向），位于同一轨道内电子，它们的自旋方向不同，运动状态也不相同，故A正确；d区和ds区的元素包括副族和第VIII族元素，副族和第VIII族元素全部是金属元素，故B正确；前四周期元素即1～36号元素，未成对电子数最多的元素外围电子排布为3d54s1，共有6个未成对电子，该元素是铬，处于周期表中第四周期第ⅥB族，故C正确；基态原子的最外层电子排布是ns1，若为主族元素，则为第IA族，若为过渡金属元素，则为第VIB或IB元素，故D错误；答案为D。7．【答案】C【解析】A、s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；C、Mg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。8．【答案】A【解析】M、Z形成化合物的水溶液可以蚀刻玻璃，该化合物应为HF，M的原子序数较小，所以M为H元素，Z为F元素；M、Y形成的化合物使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，其中M为氢元素，则该化合物应为NH3，则Y为N元素；4种元素原子序数之和为22，则X的原子序数为22-1-7-9=5，所以X为B元素。A．X为B元素，位于第ⅢA族，Y为N元素，位于第ⅤA族，二者均不属于第ⅣA族元素，故A正确；B．H原子最外层只有一层电子，原子半径最小，B、N、F为同周期元素，同周期元素自左至右原子半径依次减小，所以原子半径B＞N＞F＞H，即X＞Y＞Z＞M，故B错误；C．H、N、F元素可以形成离子化合物NH4F，故C错误；D．该化合物中H原子最外层只有2个电子，故D错误；答案为A。9．【答案】C【解析】配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位体是Cl−和H2O，配位数是6，故A错误；中心离子是Ti3+，内配离子是Cl−，外配离子是Cl−，故B错误；配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，内配离子是Cl-为1，外配离子是Cl−为2，内界和外界中的Cl−的数目比是1∶2，故C正确；加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl−离子与Ag+反应，内配位离子Cl−不与Ag+反应，只能生成2molAgCl沉淀，故D错误；故选C。10．【答案】D【解析】A．S的价电子排布式为：3s23p4，故S位于元素周期表p区，A正确；B．由该物质形成晶体的晶胞可知：S个数为，H个数为：，故H、S原子个数比为3:1，故该物质的化学式为，B错误；C．S位于H构成的八面体空隙中，如图所示，C正确；D．由于该晶体是一种新型超导材料，说明其是由阴、阳离子构成的，故该晶体属于离子晶体，D正确。11．【答案】BD【解析】CH4和NHeq\o\al(+,4)是等电子体，都是正四面体结构，键角均为109°28′，A项错误；NOeq\o\al(−,3)和COeq\o\al(2−,3)是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O+和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项错误；B3N3H6与苯为等电子体，空间结构相同，所以B3N3H6分子存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项正确；答案选BD。12．【答案】A【解析】A．此化学方程式中涉及的第二周期元素有C、N、O，同周期电负性从左往右增大，故电负性由大到小的顺序为O>N>C，A正确；B．配合物K4Fe(CN)6的中心离子是Fe2+，其价电子排布图为，与6个CN-形成6个配位键，其配位数是6，B错误；C．HCN分子结构，含有2个σ键，碳原子没有孤电子对，轨道杂化类型是sp杂化，1molHCN分子中含有σ键的数目为1.204×1024，C错误；D．K2CO3中阴离子的碳原子的价层电子对数为，空间构型为平面正三角形，D错误。13．【答案】C【解析】A．SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，错误；B．BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D．PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形分子，错误。14．【答案】BD【解析】由不同元素的原子形成的共价键是极性键，分子中正电中心和负电中心能重合的是非极性分子，CS2为直线形分子，所以CS2为含极性键的非极性分子，A错误；MgO、Na2O都是离子晶体，离子晶体的熔点高低的比较要看离子键的强弱，离子键越强，熔点越高，而离子键的强弱要看离子半径的大小和离子所带的电荷，离子半径越小和离子所带电荷越多，离子键越强，熔点越高，离子半径由大到小的顺序为：Na+＞Mg2+，离子所带电荷：Mg2+＞Na+，所以熔点由高到低的排序为MgO＞Na2O，B正确；基态C1原子核外有17个电子，有5个能级，同一能级上电子能量相同，故有5种能量不同的电子，C错误；同周期从左往右元素的电负性依次增大，同主族从下往上元素的电负性依次增大，故C、N、O、P四种元素电负性最大的是O，D正确；故本题选BD。15．【答案】ABC【解析】A．晶胞中的铁原子个数为，每个铁原子等距离且最近的铁原子有4个，A项错误；B．γ−Fe晶体属于最密堆积，而δ−Fe、α−Fe中二维平面内Fe属于非密置层，空间利用率比γ−Fe晶体低，三种晶体结构中，空间利用率最大的是γ−Fe，B项错误；C．晶胞中的原子堆积方式为体心立方堆积，C项错误；D．1个α−Fe晶胞含铁原子个数为：×8＝1，则1mol晶胞质量为56g，铁原子的半径为acm，则晶胞边长为2acm，1mol晶胞体积为NA(2a)3cm3，晶胞密度为：＝，D项正确。答案为ABC。16．【答案】（1）ds（2）sp2平面三角形甲酸能与水形成分子间氢键（3）共价【解析】（1）铜元素是29号元素，核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，则基态铜原子的价电子排布图为，铜元素位于元素周期表中dS区。①电负性代表了元素的原子在化合物中吸引电子的能力大小，非金属性强则电负性大、金属性强则电负性小、同周期从左向右电负性增大，同主族从上到下电负性减小，则组成甲酸钠的四种元素的电负性由大到小的顺序为。②HCOO-中碳原子形成σ键的电子对数为3、孤电子对数为0、价层电子对数为3，则碳原子的杂化方式为sp2，其空间构型为平面三角形。③与水分子间的氢键可以增大物质在水中的溶解性。HCOOH能与水任意比互溶的原因为：甲酸能与水形成分子间氢键。（3）WBN型氮化硼由非金属元素组成、熔点高达2967℃，则属于共价晶体。17．【答案】（1）或2（2）正四面体配位键N高于NH3分子间可形成氢键极性sp3【解析】（1）Ni元素原子核外有28个电子，电子排布式为或。能级上有2个未成对电子；（2）①中无孤电子对，立体构型为正四面体，故答案为：正四面体；②为配离子，与之间为配位键。配体中提供孤电子对的为N；③NH3分子间存在氢键，故沸点比PH3高。NH3中N有一个孤电子对，立体构型为三角锥形，因此NH3为极性分子，NH3的杂化轨道数为，杂化类型为sp3。18．【答案】（1）二ⅣACl（2）黄色电子由高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量，以光辐射的形式表现出来（3）ds（4）四面体C<O<N同周期电离能递增，N元素2p轨道处于半满稳定结构，所以电离能大于氧（5）（6）N16（7）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（8）Be(OH)2+2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)+2H2O【解析】A的原子核外共有6个电子，A为碳元素；C的核外电子排布式为1s22s22p4，C是氧元素；由于A、B、C原子序数依次递增，故B是氮元素；D是钠元素；E是铝元素；F的p轨道上有5个电子，是氯元素；G的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，是铁元素；H是铜元素；所以A、B、C、D、E、F、G、H分别是C、N、O、Na、Al、Cl、Fe、Cu。（1）A为碳元素，原子序数是6，位于元素周期表第二周期第ⅣA族；O与Cl形成的化合物中O元素表现负价，对电子的吸引能力更强，故Cl的电负性较小。（2）钠在空气中燃烧时火焰的颜色是黄色的，钠原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，处于激发态，处于激发态的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道(低能量的激发态或基态)，这时就将多余的能量以光的形式放出。（3）Cu是29号元素，价电子排布式为3d104s1，所以Cu元素位于元素周期表的ds区，Al原子的电子排布式是1s22s22p63s23p1，L层是第二层，电子排布图为。（4）N元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物为NH3，分子构型为三角锥形；C、N、O三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>C；C、N、O元素是同一周期，在同周期中，随原子序数递增，第一电离能逐渐增大，但N元素的2p轨道处于半充满状态，比较稳定，较难失去电子，所以比相邻的氧元素要大。（5）G为Fe元素，其低价阳离子的离子结构示意图是；F为Cl元素，其原子的价电子构型的电子排布图(轨道表示式)是（6）G为Fe元素，其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，电子占据的最高能层是4s，所以最高能层符号为N；N层有s、p、d、f4个能级，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，d能级有5个轨道，f能级有7个轨道，所以共有轨道数：1+3+5+7＝16。（7）G是Fe，H是Cu，Fe3+与Cu反应生成Fe2+与Cu2+，反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。（8）E元素是Al，与Al元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性，该元素为Be，其最高价氧化物的水化物为Be(OH)2，与NaOH反应的离子方程式：Be(OH)2+2OH－=BeOeq\o\al(2－,2)+2H2O。19．【答案】（1）O1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）O3O3相对分子质量较大，范德华力大分子晶体离子晶体三角锥形sp3V形42Cl2+2Na2CO3+H2O＝Cl2O+2NaHCO3+2NaCl（或2Cl2+2Na2CO3＝Cl2O+CO2+2NaCl）Na2O8=2.27g·cm−3【解析】C核外电子总数是最外层电子数的3倍，应为P元素，C、D为同周期元素，则应为第三周期元素，D元素最外层有一个未成对电子，应为Cl元素，A2−和B+具有相同的电子构型，结合原子序数关系可知A为O元素，B为Na元素。（1）四种元素分别为O、Na、O、Cl，电负性最大的为O元素，C为P元素，核外电子排布为1s22s22p63s23p3；（2）A为O元素，有O2、O3两种同素异形体，二者对应的晶体都为分子晶体，因O3相对原子质量较大，则范德华力较大，沸点较高，A的氢化物为水，为分子晶体，B的氢化物为NaH，为离子晶体；（3）C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物为PCl3，P形成3个δ键，孤电子对数为(5-3×1)/2=1，则为sp3杂化，立体构型