1、湘教考苑新课标届高考化学一轮复习 第十二章 物质的结构与性质单元过关检测 新人教版第十二章 物质的结构与性质单元过关检测一、选择题(本题包括7小题，每小题5分，共35分)1.(2014安徽卷)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )A.分子式为C3H6N3O3B.分子中既含有极性键，也含有非极性键C.属于共价化合物D.生成该物质的上述反应为中和反应解析：根据三聚氰酸的结构简式，可知其分子式为C3H3N3O3，A错误；B.根据原子间的连接方式可知，三聚氰酸中只有极性键，B错误；C.根据三聚
2、氰酸的组成可知其属于共价化合物，C正确；D.NH3不属于碱，CO2不属于酸，所以该反应不属于酸碱中和反应。答案：C2.(双选)(2014海南卷)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4)，下列叙述正确的是( )A.SiX4难水解 B.SiX4是共价化合物C.NaX易水解 D.NaX的熔点一般高于SiX4解析：SiX4易水解，但NaX中除NaF外，NaCl，NaBr，NaI都不水解；因为SiX4是共价化合物，通常为分子晶体，而NaX是离子化合物，是离子晶体，所以NaX的熔点一般高于SiX4 。答案：BD3.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚
3、砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是( )A.三角锥形、sp3 B.V形、sp2C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2解析：SOCl2分子中S原子的杂化轨道数为1+3=4，S原子采取sp3杂化，由于孤电子对占据一个杂化轨道，分子构型为三角锥形。答案：A4.(2015东北师大附中模拟)化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3BF3，下列说法正确的是( )A.NH3与BF3都是三角锥形B.NH3与BF3都是极性分子C.NH3BF3中各原子都达到8电子稳定结构D.NH3BF3中，NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位
4、于中心，因此，NH3是极性分子，但BF3是非极性分子，A、B都不对；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使它们都达到稳定结构，D正确；但H原子核外只有2个电子，C是错误的。答案：D5.(双选)(2013海南卷)下列化合物中，含有非极性共价键的离子化合物是( )A.CaC2 B.N2H4C.Na2S2 D.NH4NO3解析：N2H4为共价化合物，NH4NO3中不含非极性键。答案：AC6.(双选)(2013浙江卷，节选)关于化合物( )A.分子间可形成氢键B.分子中既有极性键又有非极性键C.分子中有7个键和1个键D.该分子在水中的溶解
5、度大于2-丁烯解析：该有机物分子中含有CHO，含有电负性较强的O原子，但不含与电负性较强的原子相连的H原子，因此不易形成分子间氢键，A项错。该有机物分子中含有CH、C=O极性键，CC、C=C非极性键，B项对。该有机物分子中含有9个键和3个键，C项错。该有机物分子易与水分子形成分子间氢键，而2-丁烯则不能，故该有机物在水中的溶解度大于2-丁烯，D项对。答案：BD7.氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构(如下图)，已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，下列有关说法中错误的是( )A.a位置上Cl原子的杂化轨道类型为sp3B.另一种的化
6、学式为K2CuCl3 C.铜在周期表中位于d区D.该物质中存在配位键解析：因为铜有两种价态，其中KCuCl3铜的价态为+2，故另一种化合物中，铜的价态应该为+1；铜在周期表中位于ds区。答案：C二、非选择题(本题包括6小题，共65分)8.（6分）(2014山东卷) 石墨烯如图(a)所示是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面结构会发生改变，转化为氧化石墨烯如图(b)所示。(1)图(a)中，1号C与相邻C形成键的个数为 。(2)图(b)中，1号C的杂化方式是 ，该C与相邻C形成的键角 (填“”“”或“=”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。(3)若将图(b
7、)所示的氧化石墨烯分散在H2O中，则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有 (填元素符号)。(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60)，某金属M与C60可制备一种低温超导材料，晶胞如上图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部。该晶胞中M原子的个数为 ，该材料的化学式为 。解析：(1)由图(a)可知，1号C与另外3个碳原子形成3个键。(2)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个键，其价层电子对数为4，C的杂化方式为sp3；该C与相邻C的键角约为10928，图(a)中1号C采取sp2杂化，碳原子间夹角为120。(3)氧化石墨烯中“OH”的O可与H2O中的H形成氢键、氧化石墨烯中“OH”的H可与H2
8、O中的O形成氢键，氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有O、H。(4)利用“均摊法”可知该晶胞棱上12个M完全属于该晶胞的M为121/4=3，位于晶胞内的9个M完全属于该晶胞，故该晶胞中M原子的个数为12；该晶胞中含有C60的个数为81/8+61/2=4，因此该晶胞的化学式为M3C60。答案：(1)3 (2)sp3 (3)O、H (4)12 M3C609.(13分)(2014全国新课标卷)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有1
9、8个电子。回答下列问题：(1)b、c、d中第一电离能最大的是 (填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为 。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为 ；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 (填化学式，写出两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是 ；酸根呈三角锥结构的酸是 。(填化学式)(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图(a)，则e离子的电荷为 。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构；阳离子呈轴向狭长的八面体结构如图(b)所示。该化合物中，阴离子为 ，阳离子中
10、存在的化学键类型有 ；该化合物加热时首先失去的组分是 ，判断理由是 。解析：由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为氢元素，由价电子层中的未成对电子有3个确定b为氮元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍确定c为氧元素，由d与c同主族确定d为硫元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子确定e为铜元素。(1)第一电离能一般规律：同周期从左至右递增，同主族从上至下递减，但当原子轨道呈全满、半满、全空状态时稳定，第一电离能反常的大；由铜的价电子排布可画出价电子轨道示意图。(2)有氢且呈三角锥形的分子是NH3，N原子杂化方式为sp3；O、N、C的氢化物分子中含有非极性共价键的化合
11、物有H2O2、N2H4、C2H6、C6H6等。(4)Cu与O能形成两种化合物，根据均摊法可由原子数比确定化合物的化学式为Cu2O，含Cu+。(5)5种元素形成的11型离子化合物中，阴离子呈四面体结构的为SO42-，由图(b)中的阳离子结构可知含有Cu2+、4个NH3、2个H2O，阳离子符号为Cu(NH3)4(H2O)22+，含有共价键、配位键；加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。答案：(1)N (2)sp3 H2O2、N2H4 (3)HNO2、HNO3 H2SO3 (4)+1(5)SO42-共价键和配位键H2O H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱10.(12分)(2014
12、全国新课标卷) 早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe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)基态铁原子有 个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为 可用硫氰化钾检验三价铁离子，形成配合物的颜色为 。(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ；1 mol 乙醛分子中含有的键的数目为 。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是： 。氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有 个铜原子。(4)铝单质
13、为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405 nm，晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示铝单质的密度： gcm-3(不必计算出结果)。解析：(1)从外观无法区分三者，但用X光照射会发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定。(2)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4个未成对电子，失去电子变为铁离子时，先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子，因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，硫氰化铁为红色。(3)乙醛中甲基上的C形成4个键，无孤电子对，因此采取sp3杂
14、化类型，醛基中的C形成3个键和1个键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；1个乙醛分子含有6个键和一个键，则1 mol乙醛含有6 mol 键，即6NA个键；乙酸分子间可形成氢键，乙醛不能形成氢键，所以乙酸的沸点高于乙醛；该晶胞中O原子数为41+60.5+81/8=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍，即为16个 。(4)在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上，面心占1/2，通过一个顶点可形成8个晶胞，因此该晶胞中铝原子的配位数为831/2=12；一个晶胞中Al原子数为81/8+61/2=4，因此Al的密度=(427)6.02102
15、3(0.40510-7)3 gcm-3。答案：(1)X射线衍射(2)4 1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5 红色(3)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 16(4)12 (427)6.021023(0.40510-7)3 gcm-311.(12分)(2014海南卷)碳元素的单质有多种形式，下图依次是C60、石墨和金刚石的结构图：回答下列问题：(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式，它们互为 。(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为 、 。(3)C60属于 晶体，石墨属于 晶体。(4)石墨晶体中，层内CC键的键长为142 p
16、m，而金刚石中CC键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在CC间的共价键，而石墨层内的CC间不仅存在共价键，还有 键。(5)金刚石晶胞含有个碳原子。若碳原子半径为r，金刚石晶胞的边长为a，根据硬球接触模型，则r= a，列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率 (不要求计算结果)。解析：(1)都是含有碳元素的不同单质，互为同素异形体。(2)金刚石中碳原子形成四条共价键，为sp3杂化；石墨烯为片层结构，杂化类型为sp2杂化。(3)C60晶体组成粒子为60个碳原子组成的C60分子，属于分子晶体；石墨片层内以共价键结合，片层之间以分子间作用力结合，为混合晶体。(4)金刚石中碳原子以sp3杂化，形成四条
17、杂化轨道，全部形成键；石墨中碳原子以sp2杂化，形成三条杂化轨道，还有一条未杂化的p轨道，三条杂化轨道形成键，而未杂化p轨道形成键。(5)晶胞中顶点粒子数为：81/8=1，面心粒子数为：61/2=3，体内粒子数为4，共含有8个碳原子；晶胞内含有四个碳原子，则晶胞体对角线长度与四个碳原子直径之和相同，即a=8r，r=(/8)a；碳原子的体积为：8(4/3)r3，晶胞体积为：a3，碳原子的空间利用率为：8(4/3)r3a3=(/16)。答案：(1)同素异形体 (2)sp3 sp2 (3)分子 混合 (4) (5)12.(12分)(2014全国大纲卷)A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外
18、层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B 在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。E+与D2-具有相同的电子数。A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题：(1)A在周期表中的位置是 ，写出一种工业制备单质F的离子方程式 。(2)B、D、E组成的一种盐中，E的质量分数为43%，其俗名为 ，其水溶液与F单质反应的化学方程式为 ；在产物中加入少量KI，反应后加入CCl4并振荡，有机层显 色。(3)由这些元素组成的物质，其组成和结构信息如下表：a的化学式为 ；b的化学式为 ；c的电子式为 ；d的晶体类型是 。(4)由A和B、D元素组成的两种二元化合物形成一类新能源物
19、质。一种化合物分子通过 键构成具有空腔的固体；另一种化合物(沼气的主要成分)分子进入该空腔，其分子的空间结构为 。解析：A，B，D，E，F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，则A为H；B的最外层电子数是其所在周期数的2倍，则B为C或S，B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2，则D为O，B的最高正价为+4价，则B为C；E+与D2-具有相同的电子数，则E为Na；A在F中燃烧，产物溶于水得到种强酸，则F为Cl。(1)已知A为H在周期表中位于第一周期A族；工业上常用电解饱和食盐水的方法来制备氯气，其电解离子方程式为：2Cl-+2H2O= 2OH-+H2+Cl2。(2)C、O、Na
20、组成的盐Na2CO3中Na的质量分数为43%，Na2CO3的俗名为纯碱或苏打，Na2CO3溶液与Cl2反应的化学方程式为2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3，产物加入少量KI，ClO-将I-氧化为I2，I2易溶于CCl4而使有机层显紫色。(3)这几种元素只有Na能与H形成离子化合物，则a的化学式为NaH；含有非极性共价键的二元离子化合物，且原子数之比为11，则为Na2O2和Na2C2；COCl2 电子式为；只存在一种类型作用力且可导电的单质晶体为Na，Na属于金属晶体。(4)H、C、O能形成H2O和CH4，H2O分子间能形成氢键，甲烷是沼气的主要成分，甲烷分子的
21、空间结构为正四面体。答案：(1)第一周期A族2Cl-+2H2O=2OH-+H2+Cl2 或2NaCl（熔融）= 2Na+Cl2(2)纯碱(或苏打) 2Na2CO3+Cl2+H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3 紫(3)NaH Na2O2和Na2C2 金属晶体(4)氢 正四面体13.(10分)(2014四川卷)X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：(1)Y基态原子的电子排布式是 ；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是 。(2)XY2-离子的立体构型是 ；R2+的水合离子中，提供孤电子对的原子是 。(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如下图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是 。(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中，通入Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是 。答案：(1)1s22s22p4 Cl(2)V形 O(3) 21(4)2Cu+8NH3H2O+O2 2Cu(NH3)42+4OH-+6H2O
