新高考化学二轮复习重难点07 选修部分物质结构与性质选择题（含解析）

重难点07选修部分物质结构与性质选择题物质结构常见考点剖析(1)以原子或离子结构为主线的考查角度(2)以分子结构为主线的考查角度(3)以晶体结构为主线的考查角度（建议用时：30分钟）【真题再现】1．（2022·湖北卷）在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是A．具有自范性 B．与互为同素异形体C．含有杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异【答案】A【解析】A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有杂化的碳原子形成化学键，C正确；D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；故选A。2．（2022·湖北卷）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物的电子式为【答案】C【解析】A．磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B．磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C．磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出，C项正确；D．为共价化合物，则电子式为，D项错误；答案选C。3．（2022·山东卷）、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是A．的熔点高于 B．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同【答案】A【解析】Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。综上所述，本题选A。4．（2022·湖北卷）和的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是A．与都能在水中与氨形成配合物B．和的熔点都比的低C．和均可表现出弱酸性D．和的氢化物都不能在酸中稳定存在【答案】A【解析】A．半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；B．和属于分子晶体，而属于离子晶体，则和的熔点都比的低，B项正确；C．和均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；D．和的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；答案选A。5．（2022·湖北卷）某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是A．的配位数为6 B．与距离最近的是C．该物质的化学式为 D．若换为，则晶胞棱长将改变【答案】B【解析】A．配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，位于体心，F-位于面心，所以配位数为6，A正确；B．与的最近距离为棱长的，与的最近距离为棱长的，所以与距离最近的是，B错误；C．位于顶点，所以个数==1，F-位于面心，F-个数==3，位于体心，所以个数=1，综上，该物质的化学式为，C正确；D．与半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D正确；故选B。6．（2022·山东卷）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A．每个晶胞中个数为xB．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8C．每个晶胞中0价Cu原子个数为D．当转化为时，每转移电子，产生原子【答案】BD【解析】A．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，位于体内的铜离子和亚铜离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a和b，则a+b=8-4x，由化合价代数和为0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A错误；B．由题意可知，Na2Se转化为Cu2-xSe的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个Na2Se，转移电子数为8，故B正确；C．由题意可知，Cu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为Cu2-xSe+e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×+6×=4，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜而个数为(4-4x)，故C错误；D．由题意可知，NayCu2-xSe转化为NaCuSe的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y)e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每转移(1-y)电子，产生(1-x)mol铜，故D正确；故选BD。【优选特训】1．下列有关化学用语正确的是()A．O原子的轨道表示式为B．氯化钠的分子式：NaClC．S2－的结构示意图：D．Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2答案C解析O原子的2s能级的2个电子应自旋相反，A错误；氯化钠是离子化合物，NaCl只是化学式，不是分子式，B错误；Ca的核电荷数为20，电子排布式应是1s22s22p63s23p64s2，D错误。2．下列叙述错误的是()A．所有的非金属元素都在p区B．磷的价电子排布式为3s23p3C．碱金属元素具有较小的电负性D．当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定答案A解析除氢元素外，所有的非金属元素都在p区，选项A错误；磷的最外层电子数为5，其价电子排布式为3s23p3，选项B正确；碱金属易失去电子，元素的电负性很小，选项C正确；当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定，选项D正确。3．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列价电子排布式的原子中：①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，电负性最大的是③B．某元素X气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④D．具有下列电子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①答案A解析①为铝元素，②为硅元素，③为磷元素，④为硫元素；同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，因此电负性最大的是④，A项错误；第三电离能远大于第二电离能，所以X是第ⅡA族元素，形成的阳离子是X2＋，B项正确；同一主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减弱，①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se均符合此规律，同一周期从左到右，元素的第一电离能呈逐渐增大的趋势，④Na、P、Cl符合此规律，C项正确；①为硅元素，②为氮元素，③为碳元素，④为硫元素；同一周期从左到右，原子半径逐渐减小，同一主族从上到下，原子半径逐渐增大，因此原子半径最大的为①，D项正确。4．(2022·大连质检)下列说法正确的是()A．PCl3分子的空间结构是三角锥形，这是因为P原子是以sp2杂化的结果B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形D．AB3型分子的空间结构必为平面三角形答案C解析A项，PCl3分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，为sp3杂化，空间结构为三角锥形，错误；B项，能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，错误；C项，凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形，而分子的空间结构还与含有的孤电子对数有关，正确；D项，AB3型分子的空间结构与中心原子的孤电子对数也有关，如BF3中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH3中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，错误。5．下列说法错误的是A．石墨晶体中层内导电性强于层间导电性B．基态Cr3+的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3C．(CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体，中心离子的配位数为6D．N元素的电负性比P元素的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大【答案】D【解析】A．石墨晶体中层内碳原子的杂化方式为sp2杂化，碳原子间以σ键形成六元环，层内形成大π键能提供自由移动的电子导电，而层间以分子间作用力相结合，导电能力差，则层内导电性强于层间导电性，故A正确；B．铬元素的原子序数为24，失去3个电子形成铬离子，基态Cr3+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，则最高能层N能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3，故B正确；C．由(CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体，中心离子为镍离子，配位体为2个醋酸根离子和4个水分子，配位数为6，故C正确；D．氮元素的电负性大于磷元素，与氯元素的电负性差值小于磷元素，则空间构型都为三角锥形的三氯化氮分子的极性小于三氯化磷，故D错误；故选D。6．下列说法错误的是A．水分子间存在氢键，故H2O比H2S的稳定性强B．原子最外层电子为ns1的元素可以形成离子化合物，也可形成共价化合物C．N、O、S的第一电离能逐渐减小，其氢化物分子中键角逐渐减小D．铟(49In)是第五周期第ⅢA族元素，位于元素周期表p区【答案】A【解析】A．氢键是分子间的作用力，决定物质的物理性质，不会影响分子稳定性，分子稳定性是其被破坏的难易程度，和化学键有关，A项错误；B．最外层电子为ns1的元素有：H、Li、Na、K、Rb、Cs等，可以形成离子化合物(如NaCl)也可形成共价化合物(如HCl)，B项正确；C．根据同周期同主族元素性质递变规律判断，同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大，同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，则N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；N、O、S的氢化物分子都是有孤对电子的角锥形分子。水和硫化氢有两对孤对电子，但是氧原子的电负性比硫原子大，氧原子对其携带的两对孤对电子的吸引比硫原子大，相应的孤对电子斥力增大使键角也相应比硫化氢大，氨分子只有一对孤对电子，排斥力比有两对孤对电子的情况小，所以键角比水和硫化氢都大，即键角大小氨>水>硫化氢，C项正确；D．铟(49In)是一种金属元素，元素符号为In，原子序数为49，位于元素周期表第五周期ⅢA族，p区包括第三主族到第七主族加上零族的元素，因此它位于p区，D项正确；答案选A。7．下列有关说法不正确的是()A．C3H8中碳原子都采取的是sp3杂化B．O2、CO2、N2都是非极性分子C．酸性：H2CO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClOD．SnCl4的空间结构为正四面体形答案C解析C3H8分子中每个C原子含有4个σ键，所以每个C原子价层电子对数是4，采取sp3杂化，故A正确；O2、N2都是以非极性键结合的双原子分子，一定为非极性分子，CO2中含有极性键，为直线形分子，结构对称，为非极性分子，故B正确；非金属性：C＜P＜S＜Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，HClO不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，则酸性：HClO＜H2CO3，故C错误。8．关于CH3−N=N−CH3、H2NCH2COOH和O2NCH2CH3的结构与性质，下列说法正确的是A．CH3−N=N−CH3有顺反异构现象B．1molO2NCH2CH3含有10molσ键C．三种物质中，氮原子杂化方式相同D．在乙醇中溶解度，H2NCH2COOH低于O2NCH2CH3，原因是前者与乙醇形成氢键【答案】A【解析】A．CH3−N=N−CH3中两个甲基可以在同一边，也可以在不同边，因此存在顺反异构现象，故A正确；B．1个−CH2CH3含有6个σ键，1个−NO2含有2个σ键，则1molO2N−CH2CH3含有9molσ键，故B错误；C．三种物质中，CH3−N=N−CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化，H2NCH2COOH中氮原子杂化方式为sp3杂化，O2NCH2CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化，故C错误；D．在乙醇中，H2NCH2COOH中H2N−和−COOH能与乙醇形成分子间氢键，因此H2NCH2COOH溶解度高于O2NCH2CH3，故D错误。综上所述，答案为A。9．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间结构与NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述错误的是()A．分子中N—Cl的键长与CCl4分子中C—Cl的键长不相等B．NCl3分子是极性分子C．NBr3比NCl3易挥发D．在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为答案C解析C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以CCl4中C—Cl的键长比NCl3中N—Cl的键长长，故A正确；NCl3分子的空间结构与氨分子相似，都是三角锥形，氨分子是极性分子，所以NCl3分子也是极性分子，故B正确；分子晶体中物质的熔、沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大其熔、沸点越高，所以NBr3比NCl3的熔、沸点高，NCl3比NBr3易挥发，故C错误；在氨水中，NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子，则NH3·H2O的结构式为，故D正确。10．(2022·黄石市模拟)下列说法错误的是()A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与化学键强弱有关B．三硫化磷(P4S3)分子结构如图：，1molP4S3分子中含有9mol共价键C．丙烯腈分子中，碳原子的杂化方式有sp3、sp2D．CO的结构可以表示为，所以CO分子中有一个π键是配位键答案C解析键能：H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I，其热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI，A项正确；由题图可知，1个P4S3分子中有6个P—S、3个P—P共价键，则1molP4S3分子中含有9mol共价键，B项正确；由丙烯腈的结构可知，碳原子的杂化方式有sp、sp2，C项错误。11．和可反应生成乙二胺四乙酸()，乙二胺四乙酸与金属阳离子形成配合物的结构如图所示。已知含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。下列说法正确的是A．为非极性分子B．空间结构为平面形C．的沸点高于D．1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有4mol【答案】C【解析】A．正负电荷中心不重合，属于极性分子，A项错误；B．中存在亚甲基，碳原子为sp3杂化，其空间结构不可能为平面形，B项错误；C．中存在氨基，分子之间会存在氢键，故其沸点高于，C项正确；D．含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物，由结构图可知，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol，D项错误；答案选C。12．硼砂阴离子的球棍模型如图所示，下列说法正确的是A．B原子的杂化方式均为B．该阴离子中所存在的化学键类型有配位键、极性共价键、氢键C．硼砂阴离子呈链状结构，则阴离子间以氢键结合D．1、3原子之间的化学键为配位键【答案】C【解析】A．形成4个B-O键的B原子杂化方式均为，形成3个B-O键的B原子杂化方式均为，故A错误；B．氢键不是化学键，故B错误；C．硼砂阴离子中含有O-H键，可以形成氢键，硼砂阴离子呈链状结构，阴离子间以氢键结合，故C正确；D．B原子一般形成3个共价键，1号B原子形成4个共价键，1、2原子之间的化学键为配位键，故D错误；选C。13．是一种无色无味的气体，结构式如图，可溶于水生成草酸：。下列说法正确的是A．甲酸与草酸互为同系物B．是非极性分子C．晶体溶点：草酸＞冰＞三氧化二碳＞干冰D．、和分子中碳原子的杂化方式均相同【答案】C【解析】A．同系物是结构相似，分子式相差若干个CH2的物质，甲酸(HCOOH)与草酸(HOOCCOOH)不符合要求，不互为同系物，A错误；B．由图可知正负电中心不重合，是极性分子，B错误；C．草酸、冰、三氧化二碳、干冰均是分子晶体，草酸分子间和H2O分子间均能形成氢键，熔点会更高，草酸形成的氢键数目更多，熔点在四者中最大，相对分子质量比低，熔点也低于，所以四者熔点大小为：草酸＞冰＞三氧化二碳＞干冰，C正确；D．中碳原子的杂化方式为sp杂化，中碳原子的杂化方式为sp2杂化，分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，杂化方式不全部相同，D错误；答案选C。14．硅及其化合物广泛应用于光电材料领域，其中SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+，其结构如图所示。下列叙述错误的是A．SiCl4的空间构型为正四面体B．1个M2+中含有42个σ键。C．H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>HD．N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3【答案】B【解析】A．SiCl4分子中Si形成4个σ键，且不存在孤电子对，其结构与甲烷相似，空间构型是正四面体，A正确；B．共价单键为σ键、共价双键中含有1个σ键、1个π键，配位键为σ键，则中含有12个σ键，所以1个中含有12×4+6=54个σ键，则1mol该物质中含有54molσ键，B错误；C．根据同一周期从左往右元素的电负性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>H，C增强；D．由题干信息可知，N-甲基咪唑分子中存在甲基和碳碳双键，故碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，D正确；故答案为：B。15.以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。如图中原子1的坐标为(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))，则原子2和3的坐标正确的是()A．原子2为(eq\f(1,2)，0，eq\f(1,2)) B．原子2为(0，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))C．原子3为(1,0，eq\f(1,2)) D．原子3为(0,0，eq\f(1,2))答案D16．已知NixMg1－xO晶体属立方晶系，晶胞边长a。将Li＋掺杂到该晶胞中，可得到一种高性能的p型太阳能电池材料，其结构单元如图所示。假定掺杂后的晶胞参数不发生变化，下列说法正确的是()A．该结构单元中O原子数为3B．Ni和Mg间的最短距离是eq\f(\r(2),2)aC．Ni的配位数为4D．该物质的化学式为Li0.5Mg1.12Ni2.38O4答案B解析O原子数为12×eq\f(1,4)＋1＝4，A错误；由图可知，Ni与Mg的最短距离为晶胞面对角线的eq\f(1,2)，即eq\f(1,2)eq\r(a2＋a2)＝eq\f(\r(2),2)a，B正确；由晶胞结构可知，Ni的配位数为6，C错误；晶胞中各微粒的个数为N(Li)＝1×eq\f(1,2)＝0.5，N(Mg)＝1×eq\f(1,8)＋2×eq\f(1,2)＝1.125，N(Ni)＝7×eq\f(1,8)＋3×eq\f(1,2)＝2.375，N(O)＝4，因此该物质的化学式为Li0.5Mg1.125Ni2.375O4，D错误。17．我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体，晶胞结构如图。下列说法正确的是()A．11BN和10BN的性质无差异B．该晶体具有良好的导电性C．该晶胞中含有14个B原子，4个N原子D．N原子周围等距且最近的N原子数为12答案D解析11B和10B互为同位素，形成的化合物在化学性质上无差异，但其物理性质不同，A错误；该晶体结构中无自由移动的电子，不具有导电性，B错误；由图可知，该晶胞含4个N原子，B原子位于晶胞的顶点和面心上，故B原子的数量为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4个，C错误；由晶胞示意图，1个N原子与4个B原子成键，1个B原子可以和3个N原子成键，这些N原子距中心N原子等距且最近，总数为12个，D正确。18．近日，科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2＋和F-脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法错误的是A．F、Si和Ca，原子半径依次增大B．SiO2与OF2的晶体类型及氧原子的杂化方式均相同C．图中A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处原子分数坐标为(，，)D．脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力BaF2＜CaF2＜MgF2【答案】BD【解析】A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素从上到下，原子半径依次增大，则F、Si和Ca原子半径依次增大，故A正确；B．OF2与SiO2都是含有极性共价键的共价化合物，化合物中氧原子的价层电子对数都为4，杂化方式都为sp3杂化，OF2为分子晶体、SiO2为共价晶体，故B错误；C．由晶胞结构可知，A处到B处的距离为体对角线的，若A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处原子分数坐标为，故C正确；D．三种金属氟化物都为离子晶体，晶体提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成的离子键越弱，钡离子、钙离子和镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则氟化钡、氟化钙、氟化镁三种晶体中的离子键依次增强，晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，故D错误；故选BD。19．X、Y为第二周期相邻的两种元素，X的最高正