专题七：物质结构与性质考向预测（练习）（含解析）

专题七：物质结构与性质考向预测
1．（2024届东北三省四市教研联合体考试）下列化学用语或表述正确的是
A．HClO的电子式：
B．中子数为9的氮原子：
C．H2O的VSEPR模型：
D．碳的基态原子的价层电子轨道表示式：
2．（2024届江西恩博高三4月联考）为了降低能耗，选择硝酸根作为电催法合成氨的原料，离子方程式为：＋2H2O＝＝＝＝ NH3＋2O2＋OH－。下列说法正确的是
A．的VSEPR模型和空间结构一致
B．H2O分子之间氢键O－H…O的键角约为109°
C．NH3和O2分子均含有非极性共价键
D．OH－的电子式为
3．（2024届湖南省九校联盟第二次联考）下列化学用语表示正确的是
A．BF3分子的VSEPR模型为
B．O2和O3互为同素异形体，化学键都是非极性键
C．Cl2O的球棍模型：
D．NH3分子中键角比NCl3大
4．（2024届东北三省四市教研联合体考试）已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，W和R组成的一种化合物具有强氧化性，可用于自来水消毒。五种元素形成的某种化合物结构如图，下列说法正确的是
A．W单质均为非极性分子
B．原子半径：R>W>Z>Y>X
C．简单氢化物的沸点：R>W>Z>Y
D．X和Z组成的化合物可能含有非极性键
5．（2024届湖北七市州3月联合统一调研测试）由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的一种离子液体，其结构如图。Z的最简单氢化物易液化，可用作制冷剂。W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，Z、R为同一主族元素。下列说法错误的是
A．电负性：W>Z>Y
B．最简单氢化物的沸点：Z>R
C．空间结构为正八面体形
D．该离子液体中的Z原子的杂化方式均为sp
6．（2024届江西恩博高三4月联考）离子液体X8Y2ZM5Q，X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大且不同主族的短周期元素，其中Y、Z、M同周期。基态未成对电子有如下关系：2Y＝2Q＝Z＋M。下列说法正确的是
A．Y为硼元素
B．Z为氮元素
C．M为氧元素
D．该离子液体正负离子均为二价离子
7．（2024届A10联盟4月质量检测）锂电池电解液中的某功能添加剂的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y、Q位于同一主族。下列说法正确的是
A．原子半径：W>Q>X
B．电负性：Z>Q>X
C．简单氢化物的稳定性：Z>Y>Q
D．Z、Q形成的化合物属于两性化合物
8．（2024届湖北七市州3月联合统一调研测试）超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。某种超分子结构如图所示。下列有关说法正确的是
A．该超分子中－CH3的键角∠HCH小于－NH2的键角∠HNH
B．该超分子中存在配位键、氢键等化学键
C．该超分子具有自组装的特征
D．该超分子不能发生水解反应
9．（2024届湖北七市州3月联合统一调研测试）“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一。下列有关宏观辨识与微观探析说法错误的是
宏观辨识 微观探析
A HF在标准状况下为液态 HF分子间存在氢键
B O3在水中的溶解度大于O2 O3是极性分子，O2是非极性分子
C 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 石墨晶体中相邻碳原子平面之间相隔较远
D 船式环己烷(C2H12)比椅式环己烷稳定 分子空间结构不同，船式的空间位阻小
10．（2024届广东深圳一模考试）化学处处呈现美。下列说法不正确的是
A．金刚石中的碳原子采取sp3杂化轨道形成空间网状结构
B．FeSO4溶液与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色KFe[Fe(CN)6]沉淀
C．缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中变为完美立方体块，体现晶体的自范性
D．绚烂烟花的产生是电子由基态跃迁到激发态时，能量以光的形式释放引起的
11．（2024届东北三省四市教研联合体考试）具有立方晶胞结构的双钙钛矿型氧化物通过掺杂改性可用作固体电解质材料，其晶体的一种完整结构单元如图所示，真实的晶体中存在5%的O空位缺陷，下列说法错误的是
A．O空位的形成有利于O2－的传导
B．不考虑晶体缺陷，Ni(Ⅱ)与Mn(Ⅲ)的配位数相等
C．不考虑晶体缺陷，该晶体的化学式为La2MnNiO3
D．考虑晶体缺陷，该晶体的＋3价与＋4价La原子个数比为4:1
12．（2024届福建省部分地市4月份诊断性质量检测）全固态氟离子电池中的固态电解质晶胞如图。电池工作时，F－发生迁移。晶胞参数越大，可供离子迁移的空间越大，越有利于离子传输。F位点空缺也可使离子传输更加高效。下列说法不正确的是
A．晶体中与Cs距离最近且相等的F有12个
B．该固态电解质的化学式为CsPbF3
C．在Pb位点掺杂K，F位点将出现空缺
D．随Pb位点掺杂K含量的增大，离子传输效率一定提高
13．（2024届湖北七市州3月联合统一调研测试）砷化镓是超级计算机、光信号处理的理想材料。图甲为它的一种立方晶胞结构，图乙为该晶胞沿z轴投影图。已知该晶胞边长为d pm，a、b两点原子的分数坐标分别为(0，0，0)、(1，1，1)。下列说法错误的是
A．Ga原子占据As原子形成的四面体空隙
B．两个As原子间最短距离是 pm
C．该晶胞的密度为 g·cm－3
D．c点原子的分数坐标为(，，)
14．（2024届江西恩博高三4月联考）某金属M储氢材料，最大储氢后晶体结构如下(大黑球是金属原子，小灰球是氢原子)。有关说法错误的是
A．M邻位有6个M
B．H邻位有4个M
C．M邻位有4个H
D．晶胞中含有4个MH结构单元
15．（2024届湖南省九校联盟第二次联考）氮化铬有优异的化学稳定性和耐磨性，被广泛用作材料的涂层，某氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，已知N原子在晶胞中的位置如图所示，下列说法不正确的是
A．基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1
B．距离Cr原子最近的N原子有12个
C．Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中
D．晶胞中Cr原子沿x轴方向的投影为
16．（2024届A10联盟4月质量检测）阅读下列材料，回答下列①、②小题。
配合物中，中心体价电子数目和配体提供的电子数目之和等于18，可称为是EAN规则。EAN规则适用于羰基、亚硝酰基、π－配合物等。
工业精炼Ni时，可用两个过程获取高纯度Ni，反应原理为：Ni＋4CONi(CO)4、Ni(CO)4Ni＋4CO。
二茂铁是由2个环戊二烯负离子()和亚铁离子形成的夹心结构。二茂铁和环戊二烯的结构分别如图所示：
①下列说法错误的是
A．根据EAN规则推测可形成配合物Fe(CO)5
B．环戊二烯负离子()中存在
C．环戊二烯分子中所有原子共面
D．工业精炼Ni时，Ni(CO)4为分子晶体、沸点低，有利于分离
②Co2(CO)8经过H2活化后生成的HCo(CO)4，可用于催化某些有机反应，机理如下：
下列说法错误的是
A．催化过程中Co的化合价发生了变化
B．烯烃π键电子可提供给钴形成配位键
C．催化CH2＝CHCH3可生成CH3CH2CH2CHO
D．机理中碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3
17．（2024届山东2月联考）
I．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品，常用普鲁士蓝作为解毒剂。
（1）写出铊的价电子排布式： 。
（2）向FeSO4溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液后，经提纯、结晶可得到KFe[Fe(CN)6]普鲁士蓝蓝色晶体，实验表明，CN－、Fe2＋、Fe3＋通过配位键构成了晶体的骨架，其局部结构如图1所示，记为I型立方结构，将I型立方结构平移、旋转、并置，可得到晶体的晶胞(如图2所示，记为Ⅱ型立方结构，下层左后方的小立方体g未标出)。
①可溶性氰化物(如KCN)有剧毒，但普鲁士蓝却无毒，请从结构角度解释普鲁士蓝无毒的原因： 。
②若Fe2＋位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心上，则Fe3＋位于Ⅱ型立方结构的 上；若KFe[Fe(CN)6]的摩尔质量为M g·mol－1,该蓝色晶体密度为ρ g·cm－3，Ⅱ型立方结构的边长为a nm，则阿伏加德罗常数的值NA＝ (用含M、ρ、a的代数式表示)。
Ⅱ．铂钴合金磁性极强，磁稳定性较高，耐化学腐蚀性好，主要用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等。
（3）二氯二吡啶合铂是由Pt2＋、Cl－和吡啶结合形成的铂配合物，有顺式和反式两种同分异构体(如图所示)。科学研究表明，其顺式分子具有抗癌活性。
①已知吡啶中含有与苯类似的大π键，吡啶中N原子的价层孤电子对占据 轨道。
②二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有 (填选项字母)。
a．离子键 b．配位键 c．金属键
d．非极性键 e．氢键 f．极性键
③反式二氯二吡啶合铂分子是 (填“极性分子”或"非极性分子")。
（4）、、的酸性随羟基极性的增大而增强，则酸性从强到弱的排序为 。
答案与解析
1．【答案与解析】A HClO的电子式为，A项正确；中子数为9的氮原子，B项错误；H2O的VSEPR模型为四面体形，C项错误；基态碳原子2s轨道上2个电子，2p轨道上2个电子，D项错误。
2．【答案与解析】A 的VSEPR模型为平面三角形，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A项正确；H2O中键角约为109°，氢键O－H…O的键角为180°，B项错误；NH3中N－H键为极性键，C项错误；OH－的电子式为，D项错误。
3．【答案与解析】D BF3的VSEPR模型为平面三角形，A项错误；O3的化学键是极性键，B项错误；Cl2O的球棍模型为V形，C项错误；NH3分子中成键电子对更靠近氮原子，键角更大，D项正确。
4．【答案与解析】D 综合推断：X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素、R为Cl元素。O3为极性分子，A项错误；原子半径：Cl>C>N>O>H，B项错误；简单氢化物的沸点H2O的最高，C项错误；N2H4分子中含有N－N非极性键，D项正确。
5．【答案与解析】D 综合推断：X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为F元素、R为P元素。电负性：F>N>C，A项正确；NH3分子间存在氢键，沸点比PH3高，B项正确；有6个σ键，无孤电子对，其VSEPR模型为正八面体形，空间结构也为正八面体形，C项正确；Z原子有sp2杂化，也有sp 杂化，D项错误。
6．【答案与解析】D 综合推断：
主族 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
未成对电子 0 1 2 3 2 1
根据2Y＝2Q＝Z＋M，Y＝Q＝2，可知X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为F 元素、Q为S元素，离子液体为C2H5－、离子组成的。故选B。
7．【答案与解析】C 综合推断：由成键特点可知，X、Y、Z、Q、W分别是H、C、O、Si、P。原子半径：Si>P>H，A项错误；SiH4中H为－1价，故H的电负性大于Si，B项错误；稳定性：H2O>CH4>SiH4，C项正确；SiO2属于酸性氧化物，D项错误。
8．【答案与解析】C －CH3与－NH2中的中心原子均为sp3杂化，－NH2中N原子有孤电子对，键角更小，A项错误；存在氢键，不含配位键，B项错误；超分子具有自组装的特征，C项正确；该分子中有碳卤键及酰胺键，能发生水解反应，D项错误。
9．【答案与解析】D HF分子间存在氢键、使得HF沸点增大、标况下HF为液态，A项正确；H2O是极性分子，O3为极性分子，O2为非极性分子，依据相似相溶原理，O3在水中的溶解度大于O2，B项正确；石墨晶体为层状结构，相邻碳原子平面之间相隔较远.电子不能从一个平面跳跃到另一个平面、所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向，C项正确；椅式环己烷比船式环己烷更稳定，在椅式构象中，组成碳环的任何相邻的两个碳原子上的氢，彼此都处在交叉式的位置上，它们之间无扭转张力，比较稳定，D项错误。
10．【答案与解析】D 金刚石中碳原子为sp3杂化，A项正确；FeSO4溶液与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成具有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀，B项正确；晶体具有自范性、各向异性，C项正确；绚烂烟花是焰色试验的原因，激发态电子跃迁至更低能级时释放能量，以光的形式呈现，D项错误。
11．【答案与解析】C 存在5%的O空位缺陷，从而能够有利于O2－在其中传导，A项正确；Ni(II)与Mn(III)分别处于晶胞的顶点处，且Ni(II)与Ni(II)、Mn(II)与Mn(III)互不相邻，故二者具有的配位数相等(不考虑晶体缺陷)，B项正确；根据均摊法可得：Ni(II)：4×＝，Mn(III)：4×＝，O：6×＝，La：1，故化学式为La2MnNiO6，C项错误；若考虑晶体缺陷，则O：6××(1－5%)＝2.85，故由C项La2MnNiO6知：设＋3价La有x个，＋4价La有y个，有：＋3x＋4y＋3＋2＝2×2.85×2，x＋y＝2，得x＝1.6，y＝0.4，D项正确。
12．【答案与解析】D 由晶胞结构可知，与Cs距离最近且相等的F有12个，A项正确；根据均摊法可得晶胞中Pb：8×＝1，Cs：1，F：12×＝3，其化学式为CsPbF3，B项正确；在Pb位点掺杂K，由于晶胞中多了K原子，使得F位点会出现空缺，C项正确；离子效率与F位点空缺晶胞参数有关，掺杂K含量的增加不一定会使离子传输效率提高，D项错误。
13．【答案与解析】C Ga原子在四个As原子形成的四面体空隙中，A项正确；位与投影图上对角线上的两个As的距离最短，为对角线的一半，即 pm，B项正确；根据晶胞密度计算公式可得其密度为 g·cm－3，C项错误；C点原子的分数坐标为(，，)，D项正确。
14．【答案与解析】A 以左边顶点的M为中心可知M的邻位有8个M，A项错误；H位于晶胞内部，其邻位有4个M，B项正确；M位于顶点与面心，其邻位有4个H，C项正确；H位于内部，有4个H原子，M位于顶点和面心，共4个，故晶胞中含有4个MH结构单元，D项正确。
15．【答案与解析】B 基态Cr的价层电子排布式为3d54s1，A项正确；氮化铬的晶胞结构与氯化钠的相同，则Cr的位置在晶胞的内部与棱边，可知距离Cr原子最近的N原子有6个，B项错误；以内部的Cr为参照，可知Cr原子位于N原子构成的八面体空隙中，C项正确；Cr的位置在晶胞的内部与棱边，沿x轴方向的投影为，D项正确。
16．【答案与解析】
①C 由EAN规则，可知8＋2×5=18，A项正确；环戊二烯负离子中，C均采用sp2杂化，多一个电子在pz轨道上肩并肩形成大π键，故大π键上的电子数目为5＋1=6，B项正确；环戊二烯分子中含有饱和碳原子，不可能全部共面，C项错误；由配合物知道Ni(CO)4为分子晶体，沸点低，有利于与金属Ni的分离，D项正确。
②A 机理变化中CO与Co是配位键，烯烃和Co也是配位键，整个过程中Co仅与一个氢原子或一个碳原子形成共价键，故化合价不变，A项错误；π键电子也可以参与形成配位键，形成π－配合物，B项正确；由流程可知，催化CH2=CHCH3可生成CH3CH2CH2CHO，C项正确；配合物中CO的C采取sp杂化，D项正确。
17．【答案与解析】
I．（1）6s26p1
（2）
①普鲁士蓝中铁与氰基以配位键结合，剧毒的氰根离子几乎不可能游离出来。
②顶点和面心
Ⅱ．
（3）①sp2 ②bdf ③非极性分子
（4）>>
【解析】
I．（1）铊在元素周期表中的位置是第六周期第ⅢA族，价电子排布式为6s26p1。
（2）①普鲁士蓝无毒的原因为普鲁士蓝中铁与氰基以配位键结合，剧毒的氰根离子几乎不可能游离出来。
②由8个I型立方结构平移、旋转、并置，可得到Ⅱ型立方结构，若Fe2＋位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心上，则Fe3＋位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心上；若KFe[Fe(CN)6]的摩尔质量为M g·mol－1，密度为ρ g·cm－3，Ⅱ型立方结构的边长为a nm，则NA＝；
Ⅱ．（3）①吡啶中含有与苯类似的大π键，则吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2轨道。
②二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有配位键、非极性键、极性键。
③反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子。
（4）氯原子为吸电子基，会导致羟基极性增大，甲基为给电子基，会导致羟基极性减小。