2023届鲁科版高考化学一轮第五章物质结构与性质元素周期律章末检测卷（五）（Word版带解析）

章末检测卷(五)　物质结构与性质　元素周期律(时间:60分钟　分值:100分)一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2021山东潍坊二模)科研人员研究发现S、SO3、N、HNO2、H2O等粒子参与雾霾颗粒中硫酸盐的生成过程。下列说法正确的是(　　)A.基态硫原子核外电子有9种不同运动状态B.SO3的空间结构是平面三角形C.反应过程中既有非极性键的断裂也有非极性键的形成D.HNO2中O—N—O键角为120°2.H3BO3为白色晶体,与足量的NaOH反应生成NaH2BO3,H3BO3的结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A.H3BO3中形成的键长:H—O键<B—O键<O—H…OB.根据H3BO3结构可知,H3BO3易溶于水C.白色晶体H3BO3属于分子晶体D.H3BO3中B为+3价,属于三元弱酸3.(2021山东日照一模)正氰酸(H—O—C≡N)与异氰酸(H—NCO)、雷酸(H—O—N≡C)互为同分异构体,均可以与氨水形成相应铵盐。下列说法错误的是(　　)A.三种酸的分子均能形成分子间氢键B.三种酸的分子中,氧原子的杂化方式相同C.三种酸的组成元素中,碳的第一电离能最小D.三种酸的铵盐中,只有雷酸铵的阴、阳离子均含有配位键4.在碱性溶液中,Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和OB.该配离子中铜离子的配位数是4C.基态铜原子的价电子排布式是3d104s1D.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H5.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到\nBF3和BN,如图所示。下列叙述错误的是(　　)A.已知H3BO3在水溶液中发生H3BO3+H2OH++[B(OH4)]-,则H3BO3是一元弱酸B.六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子C.NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一,1molNH4BF4含有配位键的数目为NAD.由B2O3可制备晶体硼,晶体硼的熔点为2573K,沸点为2823K,硬度大,属于共价晶体6.(2021山东黄岛期末)离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,应用广泛。1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示,下列相关叙述错误的是(　　)A.该离子液体中C、N杂化方式均有sp2和sp3两种B.阴离子呈正四面体形,存在共价键和配位键C.阳离子中σ键数目是π键数目的10倍D.该离子液体与水能够形成氢键7.(2021广东省实验中学等四校联考)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质,甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中,乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体;丙是一种高能燃料,其组成元素与乙相同;丁是常见的两性氧化物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A.原子半径的大小:W<X<Y<ZB.戊的沸点低于乙C.丙中只含非极性共价键D.乙可与X元素的最高价氧化物对应的水化物反应二、非选择题:本题共4小题,共58分。8.(15分)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过　　　　　　　方法区分晶体、准晶体和非晶体。 (2)基态铜原子的核外电子排布式为　　　　　　　。 (3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有　　　个铜原子。 (4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子:,该配离子中含有的化学键类型有　　　　(填字母)。 A.配位键B.极性键C.离子键D.非极性键\n(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含　　　molσ键。 (6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为　　　　　　　g·cm-3(列出计算式)。 9.(14分)(2021辽宁省实验中学等五校联考)已知X、Y、Z三种元素均为短周期元素,原子序数依次递增,Q、W为前30号元素。5种元素的部分特点如下表:元素特点X其气态氢化物呈三角锥形,水溶液显碱性Y基态原子核外有三个能级,其中最外层电子数等于次外层电子数的3倍Z元素原子的价电子排布式为nsn-1npn-1Q被誉为“太空金属”“生物金属”,其基态原子最高能级有3个空轨道W原子M能层为全充满状态且核外的未成对电子只有一个(1)XF3分子中X的杂化类型为　　　　　　,该分子的空间结构为　　　　　　　。 (2)基态Q原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　;第一电离能:X　　　　　　(填“>”“<”或“=”)Y。 (3)X、Y、Z电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　(用元素符号表示)。 (4)Na在Y2中燃烧产物的电子式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)Z和X形成的化合物常用作高温耐火材料,化学性质稳定,据此推测该化合物的晶体应属于　　　　　晶体。 (6)W元素与X元素形成某种化合物的晶胞结构如图所示(黑球代表W原子),若该晶体的密度为ρg·cm-3,则该晶胞的体积是　　cm3。 10.(14分)(2021福建福州高考毕业班一模)偏硼酸钡(BBO)和三硼酸锂(LBO)晶体是两种性能优异的非线性光学晶体,化学组成分别为Ba(BO2)2、LiB3O5。(1)组成两种晶体的四种元素电负性从大到小的顺序是　　　　　　　。 (2)环硼氮烷(B3H6N3)又称无机苯,其空间填充模型如图。其中氮原子的杂化轨道类型为　　　　。 \n(3)氨硼烷(NH3BH3)可以作为机动车使用的备选氢来源或氢储存的材料。氨硼烷相对分子质量为31、熔点104℃,氨硼烷熔点较高的原因可能是　　　　　　　(填字母)。 A.和乙烷是等电子体B.分子间存在氢键C.形成离子晶体(4)氨硼烷受热或水解都能释放氢气,加热氨硼烷时,它首先会聚合成(NHBH2),继续加热,再继续聚合成(NHBH),而氨硼烷在催化剂存在下水解生成偏硼酸铵(NH4BO2),等量氨硼烷若彻底反应,加热法和水解法释放氢气的量的比为　　　　　　　。 (5)2017年科学家才确定基态金属锂晶体为FCC(面心立方晶格),面心立方紧密堆积结构示意图如下:晶胞中锂的配位数为　　　　　。若晶胞边长为apm,则锂原子的半径r为　　　　　　　pm。 11.(15分)(2021山东师范大学附中打靶题)KZnF3被认为是良好的光学基质材料,可由K2CO3、ZnF2、NH4HF2制备。回答下列问题;(1)基态F原子的价电子轨道表示式为　　　　　　;基态Zn原子核外占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为　　　　　　　。 (2)O的第一电离能　　　　　(填“大于”或“小于”)N的第一电离能,原因为　。 (3)K2CO3中阴离子的空间结构为　　　　　　　。 (4)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　(用元素符号表示);其中N原子的杂化方式为　　　　　　　;HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为　。 (5)ZnF2具有金红石型四方结构,KZnF3具有钙钛矿型立方结构,两种晶体的晶胞结构如图所示:①ZnF2和KZnF3晶体(晶胞顶点为K+)中,Zn2+的配位数之比为　　　　　　。 ②若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为　　　　　　g·cm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。 ③KZnF3晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,0,0),C为(0,1,0),则D的原子坐标参数为　　　　　　。 参考答案章末检测卷(五)　物质结构与性质　元素周期律\n1.B　解析原子核外各个电子的运动状态均不相同,则基态硫原子核外电子有16种不同运动状态,A错误;SO3中心S原子价电子对数为3,不含孤电子对,则分子的空间结构是平面三角形,B正确;反应过程不存在非极性键的断裂与形成,C错误;HNO2中氮原子价电子对数为3,有1个孤电子对,由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故O—N—O键角小于120°,D错误。2.D　解析原子半径:H<O<B,则键长:H—O键<B—O键,氢键(O—H…O)的键长最长,A正确;H3BO3分子间易形成氢键,故H3BO3易溶于水,B正确;白色晶体H3BO3由分子构成,属于分子晶体,C正确;H3BO3的电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+,故属于一元弱酸,D错误。3.B　解析分子间氢键是指H与N、O、F等的相互作用,三种酸中都含有H与N、O,且H与N或O成键,则可形成分子间氢键,A正确;正氰酸、雷酸中的O都形成单键,采取sp3杂化,异氰酸中的O形成双键,采取sp2杂化,B错误;第一电离能大小:N>O>C,C元素与H元素相比,H原子半径较小且只有1个电子,则第一电离能H>C,则碳的第一电离能最小,C正确;铵根离子中有一个配位键,雷酸中N和O之间还存在配位键,而其他酸根中的所有原子刚好满足8电子结构,不存在配位键,D正确。4.A　解析该配离子中的N和O可与水分子中的H形成氢键,而水分子中的O也可与配离子中的H形成氢键,A错误;铜离子的配位数为4,B正确;根据铜原子的电子排布式可知,基态铜原子的价电子排布式是3d104s1,C正确;根据同一周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,同一主族元素的电负性从上到下逐渐减小可知,该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H,D正确。5.C　解析由H3BO3在水溶液中的电离方程式H3BO3+H2OH++[B(OH4)]-可知,H3BO3是一元弱酸,A正确;金刚石晶胞是立方体,碳原子的位置在顶点、面心和体内,则金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8×+6×+4=8,则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B,B正确;NH4BF4中,N中含有氮氢配位键,B中含有硼氟配位键,则1molNH4BF4含有配位键的数目为2NA,C错误;共价晶体具有很高的熔、沸点和很大的硬度,晶体硼的熔点为2573K,沸点为2823K,硬度大说明晶体硼属于共价晶体,D正确。6.C　解析该离子液体中形成双键的C原子采用sp2杂化,其余碳原子采用sp3杂化。形成双键的N原子采用sp2杂化,另一个N原子采用sp3杂化,故A正确;B中的B原子采用sp3杂化,根据价电子对互斥理论判断空间结构是正四面体形,根据杂化轨道理论判断B原子中有空轨道,F-有孤电子对,故还含有配位键,故B正确;由结构可知,阳离子中含有σ键19个,π键2个,σ键数目不是π键数目的10倍,故C错误;该物质中含有电负性大的N和F原子,故能与水中的氢原子形成氢键,故D正确。7.D　解析短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。M、N、P、Q分别是这些元素形成的单质,甲、乙、丙、丁、戊是由这些元素形成的二元化合物。其中,乙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,则乙为NH3;丙是一种高能燃料,其组成元素与乙相同,则丙为N2H4;M、N元素的单质反应生成NH3,则M为氢气、\nN为氮气;丁是常见的两性氧化物,则丁为Al2O3;己受热生成Al2O3,则己为Al(OH)3;Q与P反应生成丁Al2O3,则Q、P分别为Al和O2,甲为AlN,戊为H2O。W为H元素,X为N元素,Y为O元素,Z为Al元素;甲为AlN,乙为NH3,丙为N2H4,丁为Al2O3,戊为H2O,己为Al(OH)3。同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径H<O<N<Al,A错误;在常温下水为液态,氨气为气体,则水的沸点较高,B错误;N2H4分子中含有极性键和非极性键,C错误;X元素的最高价氧化物对应的水化物为硝酸,NH3可与硝酸反应生成硝酸铵,D正确。8.答案(1)X射线衍射(2)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(3)Cu2O中Cu+的3d轨道处于全满的稳定状态,而CuO中Cu2+的3d轨道排布为3d9,不稳定　16(4)ABD　(5)10　(6)解析(1)通过有无X射线衍射方法可区分晶体、准晶体和非晶体。(2)29号元素Cu元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(3)在Cu2O中Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,d轨道处于全满的稳定状态,而Cu2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,是不稳定的状态,CuO在高温时分解为O2和Cu2O;Cu2O晶胞中氧原子数为4×1+6×+8×=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知,该晶胞中含有铜原子个数为16。(4)Cu2+与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成配位键;在配位体H2N—CH2—CH2—NH2中C与C之间形成非极性键;不同元素的原子之间形成极性键,所以该配离子中存在的化学键类型为配位键、极性键、非极性键。(5)羰基铁中Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,1个CO分子中形成1个σ键,故Fe(CO)5分子含有10个σ键,1molFe(CO)5分子中含10molσ键。(6)题图中结构单元底面为正六边形,边长为acm,底面面积为6××acm×acm×sin60°=cm2;结构单元的体积V=cm2×ccm=cm3,结构单元中含有氮原子数为2,含有的铁原子数为×12+×2+3=6,该晶胞的总质量m=g=g,故该晶体密度为ρ=g·cm-3。9.答案(1)sp3　三角锥形　(2)1s22s22p63s23p63d24s2　>\n(3)O>N>Si　(4)Na+]2-Na+(5)共价　(6)解析X、Y、Z三种元素均为短周期元素,原子序数依次递增,Q、W为前30号元素。由X的气态氢化物呈三角锥形,水溶液显碱性可知,X为N元素;Y的基态原子核外有三个能级,其中最外层电子数等于次外层电子数的3倍,最外层电子数为6,可知Y为O元素;Z的价电子排布式为nsn-1npn-1,n-1=2,可知n=3,即价电子排布式为3s23p2,Z为Si元素;Q被誉为“太空金属”“生物金属”,其基态原子最高能级有3个空轨道,则最高能级的电子排布式为3d2,Q为Ti元素;W的原子M能层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,W为Cu元素。(1)NF3分子中氮原子上有1个孤电子对,形成3个N—F键共价键,则N的杂化类型为sp3,NF3的空间结构为三角锥形。(2)Q为Ti元素,原子序数为22,基态Q原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2;氮原子核外的2p能级半充满,为稳定结构,则第一电离能:X>Y。(3)非金属性越强,电负性越大,则X、Y、Z电负性由大到小的顺序为O>N>Si。(5)Z和X形成的化合物常用作高温耐火材料,化学性质稳定,由此可知其熔点高,该化合物为共价晶体。(6)黑球代表W原子,位于棱上,个数为12×=3,N位于顶点,个数为8×=1,因此化合物的化学式为Cu3N,晶胞的质量为g,该晶体的密度为ρg·cm-3,则该晶胞的体积为cm3。10.答案(1)O>B>Li>Ba　(2)sp2(3)B　(4)2∶3　(5)12　a解析(1)由电负性的递变规律可知,四种元素的电负性顺序为O>B>Li>Ba。(2)根据B、N的最外层电子数知,环硼氮烷的结构式为,故N原子的杂化轨道方式为sp2。(3)氨硼烷是分子晶体,影响熔点的因素有两个:氢键和范德华力,氨硼烷中的N\n和H恰好能形成分子间氢键,故其熔点较高。(4)加热法:NH3BH3NHBH+2H2↑,水解法:NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2↑,故等量的氨硼烷彻底反应,两种方法释放氢气的量的比为2∶3。(5)如图,画出两个无隙并置的晶胞,由图可知锂的配位数为12,;由面心立方紧密堆积的结构示意图可知,半径与边长的关系为4r=a,所以r=apm。11.答案(1)　球形(2)小于　N原子的2p轨道为半充满结构,稳定,难失去电子,因此第一电离能更大(3)平面三角形　(4)F>N>H　sp3　HF分子间能形成氢键(5)①1∶1　②　③(0,)解析(1)F是9号元素,因此基态F原子的价电子轨道表示式为;基态Zn原子核外的最高能级为4s,其电子云轮廓图形状为球形。(2)O的第一电离能小于N的第一电离能,原因为N原子的2p轨道为半充满结构,稳定,难失去电子,因此第一电离能更大。(3)K2CO3中阴离子的价电子对数为3+0=3,其空间结构为平面三角形。(4)NH4HF2的组成元素的电负性由大到小的顺序为F>N>H;其中N原子的杂化方式即铵根中氮原子的杂化方式,铵根中氮原子的价电子对数为4+0=4,其杂化方式为sp3;HF能形成分子缔合体(HF)n的原因为HF分子间能形成氢键。(5)①ZnF2晶胞中顶点和体心是Zn2+,KZnF3晶胞中体心是Zn2+,顶点为K+,前者Zn2+的配位数为6,后者Zn2+的配位数为6,两者Zn2+的配位数之比为1∶1。②若NA表示阿伏加德罗常数的值,则ZnF2晶体的密度为ρ=×1023g·cm-3。③根据坐标系得到D的原子坐标参数为(0,)。