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备战2023年高考化学阶段性新题精选专项特训(全国卷)
专项13 选择性必修2基础知识选择题
1.(2023·山东济南·统考一模)2022年诺贝尔化学奖颁给了在“点击化学”领域做出贡献的科学家。一种“点击化学”试剂是由四种短周期主族元素组成,其中X、Z、W的原子序数依次递减,三者基态原子核外电子的空间运动状态数相同,Y的原子序数是Z的两倍。下列说法正确的是
A.简单氢化物的分子极性:Y>Z
B.电负性和第一电离能均有Z>W
C.同周期元素形成的简单氢化物中X稳定性最强
D.同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
【答案】C
【分析】X、Z、W的原子序数依次递减且核外电子的空间运动状态数相同,X、Z、W分别为F、O、W,Y的原子序数是Z的两倍,Y为S。
【详解】A.因为O原子的电负性大于S原子,所以极性,A错误;
B.电负性:,但是N原子的p层为半满稳定状态,第一电离能大于O,B错误;
C.第二周期元素中,F的非金属性最大,所以在第二周期中,F的氢化物最稳定,C正确;
D.Y为S,基态原子电子排布为:,未成对电子为2,在第三周期中,比它未成对电子数少的有:、、3种,D错误;
故选C。
2.(2023秋·山东德州·高三统考期末)金属钛可由反应4Na+TiCl44NaCl+Ti制得。已知:常温下TiCl4是一种无色易挥发的液体。下列说法正确的是
A.钠原子的结构示意图为
B.质子数为22、中子数为30的钛原子可表示为
C.TiCl4的电子式为
D.基态氯原子的价电子轨道表示式为
【答案】D
【详解】A.钠原子的结构示意图为,A错误;
B.质子数为22、中子数为30的钛原子可表示为,B错误;
C.TiCl4是液体,不导电,为共价化合物,电子式为,C错误;
D.基态氯原子的价电子排布式为3s23p5,价电子轨道表示式为,D正确;
故答案为:D。
3.(2023春·山东·高三校联考开学考试)硫元素与氯元素可形成SCl2、S2Cl2两种化合物,两种物质中各原子均满足最外层8电子稳定结构。下列说法错误的是
A.硫元素与氯元素均属于p区元素
B.SCl2与S2Cl2分子中共价键的类型不完全相同
C.SCl2与S2Cl2分子的空间结构均为直线形
D.SCl2与S2Cl2分子中的硫原子均采取sp3杂化
【答案】C
【详解】A.硫元素位于第三周期VIA族,氯元素位于第三周期VIIA族,均属于p区元素,故A周期;
B.S2Cl2 的结构与 H2O2类似,则可以写出 S2Cl2的电子式为,所以 S2Cl2存在非极性共价S-S键而 SCl2 只有极性共价S-Cl键,故化学键类型不完全相同,故B正确;
C.S2Cl2 的结构与 H2O2类似,为展开书页形结构,不是平面结构;SCl2的结构与 H2O类似,为V形,故C错误;
D.SCl2与S2Cl2分子中S原子的价层电子对数均为2+(6-2)=4,均采取sp3杂化,故D正确;
故选C。
4.(2023秋·河北沧州·高三统考期末)钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.该氧化物的化学式为
B.晶胞中的配位数为12
C.根据晶体类型推测,该物质熔点低于硫
D.若该氧化物的密度为,阿伏加德罗常数为,则晶胞中两个间的最短距离是
【答案】D
【详解】A.据“均摊法”,晶胞中含个、个,该氧化物的化学式为,A错误;
B.以体心钴离子为例,晶胞中的配位数为6,B错误;
C.分子晶体沸点低于离子晶体,根据晶体类型推测,(分子晶体)熔点低于(离子晶体),C错误;
D.设晶胞棱长为acm,1个晶胞中含有4个,则晶体密度为,晶胞棱长,两个间的最短距离为=,D正确;
故选D。
5.(2023秋·山东枣庄·高三统考期末)Al—Mn—Cu合金的晶胞如图所示,该晶胞可视为Mn、Al位于Cu形成的立方体体心位置。下列说法正确的是
A.Al原子周围等距且最近的Al原子有6个
B.Al—Mn—Cu合金化学式可表示为AlMnCu2
C.若A原子的分数坐标为(0,0,0),则B原子的为
D.沿晶胞对角面的切面图为
【答案】B
【详解】A.由晶胞结构可知,Al原子周围等距且最近的Al原子有12个,故A错误;
B.根据均摊法,该晶胞中Cu原子的个数为=8,Mn原子的个数为4,Al原子的个数为4,所以该合金的化学式为AlMnCu2,故B正确;
C.A为原点,C为(1,1,1),根据图示B的坐标为,故C错误;
D.由晶胞结构可知,沿晶胞对角面的切面图为,故D错误;
故选B。
6.(2023·广东佛山·统考一模)工业制备硫酸可通过反应制得。下列说法正确的是
A.的电子数为26 B.的电子式为
C.属于离子化合物,仅含离子键 D.的空间填充模型为
【答案】A
【详解】A.已知Fe是26号元素,其核电荷数即质子数为26,故的电子数为26,A正确;
B.O2中存在氧氧双键,故O2的电子式为,B错误;
C.是由Fe2+和通过离子键形成的离子化合物,物质中含Fe2+和之间的离子键和内部的共价键,C错误;
D.SO2是V形分子,且S的半径大于O的,故SO2的空间填充模型为,D错误;
故答案为:A。
7.(2023秋·江苏常州·高三统考期末)某锂盐用作锂电池的电解质,能有效提高电池性能,其结构如图所示。下列说法不正确的是
A.简单氢化物的沸点: CH4>H2O
B.元素的第一电离能: B<C
C.简单离子的半径: O2->F-
D.该锂盐的阴离子中含有配位键
【答案】A
【详解】A.H2O中存在氢键,CH4中不存在氢键,则H2O的沸点高于CH4,A错误;
B.同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,第一电离能B<C,B正确;
C.离子的电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径O2->F-,C正确;
D.B原子形成3条共价键之后没有多余的电子,其与其中一个F形成的共价键为配位键,D正确;
故答案选A。
8.(2023秋·辽宁沈阳·高三东北育才学校校联考期末)一种能增强人体免疫力的化合物,其结构如图,其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族非金属元素,W、R同族。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.氢化物的沸点:
C.原子半径:
D.X、Z、W三种元素既可形成共价化合物又可形成离子化合物
【答案】B
【分析】由结构可知R最外层有六个电子,根据题意可知为W、R第ⅥA族元素,因此W为O元素,R为S元素,再根据结构中的成键数可知X为H元素,Y为C元素,Z为N元素.
【详解】A.同一周期各元素第一电离能从左往右有逐渐增大的趋势,因为N元素2p轨道为半充满状态,第一电离能大于O元素,同一主族第一电离能从上往下依次降低,O元素大于S元素第一电离能,故第一电离能:,A正确;
B.碳元素的氢化物为烷烃,烷烃的沸点随C原子数目增大而增大,存在沸点大于水和氨气的烷烃,B错误;
C.原子半径同一周期从左往右依次减小,且H原子半径最小,故原子半径:,C正确;
D.H、N、O,即可形成共价化合物,如,也可形成离子化合物,如,D正确;
故选:B。
9.(2023秋·河北·高三统考期末)下列说法正确的是
A.原子光谱是由基态原子吸收能量到激发态时,电子跃迁产生的
B.与中,键角大于键角
C.某元素基态原子的最外层电子排布式为,则该元素为ⅡA族元素
D.因为分子间有氢键,所以的稳定性比强
【答案】B
【详解】A.原子光谱包括吸收光谱和发射光谱,由基态原子吸收能量到激发态时,电子跃迁产生吸收光谱,由激发态原子释放能量到基态时,电子跃迁产生发射光谱,A错误;
B.中心原子周围的价层电子对数为:3+=3,则为平面三角形,键角为120°,而中心原子周围的价层电子对数为:3+=4,则为三角锥形,键角小于109°28′,故键角大于键角,B正确;
C.某元素基态原子的最外层电子排布式为,可能是Ca,也可能是3d14s2、3d24s2、3d34s2、3d54s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s2等元素,故该元素不一定为ⅡA族元素,C错误;
D.氢键不是化学键,是分子间作用力的一种,故氢键只影响物理性质,不能影响化学性质,的稳定性比强是因为中的O-H键的键能比S-H的键能大,D错误;
故答案为:B。
10.(2023秋·湖北武汉·高三统考期末)科学家发现固体电解质具有良好的导电能力,为锂离子电池的发展做出了重要贡献,其晶胞结构如图所示,其中位于体心。下列说法正确的是
A.该晶胞中位于体心和棱心
B.电负性:
C.周围距离最近且相等的的个数为4
D.若晶胞参数为,则晶体密度为
【答案】D
【详解】A.由题干晶胞示意图可知,该晶胞中位于棱心上,位于体心上,S2-位于顶点,A错误;
B.同一周期从左往右元素电负性依次增大,同一主族从上往下元素电负性依次减小,故电负性:,B错误;
C.由A项分析可知,该晶胞中位于棱心上,位于体心上,S2-位于顶点,则周围距离最近且相等的的个数为2,C错误;
D.由A项分析可知,该晶胞中位于棱心上,位于体心上,S2-位于顶点,故一个晶胞中含有Li+的数目为:,S2-的数目为:=1,的数目为1,若晶胞参数为,则晶体密度为=,D正确;
故答案为:D。
11.(2023秋·山东潍坊·高三统考期末)碳氮硫共脱除工艺可以协同除去工业废水中的S2-、NO和CH3COO-,过程如图所示。已知:成键原子共平面,每个原子能提供一个相互平行的p轨道且p轨道电子数小于参加成键的p轨道数的两倍时可形成离域π键。下列说法错误的是
A.N2和CO2都是非极性分子
B.NO和NO的空间构型相同
C.NO中存在离域π键
D.冰醋酸中CH3COOH分子间存在范德华力和氢键
【答案】B
【详解】A.为含有非极性键的非极性分子,为含有极性键的非极性分子,A正确;
B.的价层电子对为:,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,的价层电子对为:,有一对孤电子对,空间构型为V性,B错误;
C.中N原子以杂化轨道成键,离子中存在3个σ键,为平面三角形,三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的离域大π键,C正确;
D.冰醋酸中分子间存在范德华力,因为羧基中含有,所以含有氢键,D正确;
故选B。
12.(2023秋·河北沧州·高三统考期末)用粒子(即氦核)轰击产生的核反应为。已知元素的氟化物分子的空间构型是正四面体形。下列说法正确的是
A.与同周期的元素中,第一电离能小于的元素有两个
B.原子半径:
C.一个分子中有两个配位键
D.和互为同素异形体
【答案】C
【分析】依据信息“的氟化物分子的空间构型是正四面体形”和核反应方程式,可推出元素X、Y分别为和,据此分析解题。
【详解】A.与同周期的元素中第一电离能小于的只有元素,A错误;
B.原子半径:,B错误;
C.分子中1个的周围有4个原子,3个共价键,1个配位键:,C正确;
D.和互为同位素,D错误;
故答案为:C。
13.(2023·北京朝阳·北京八十中校考模拟预测)下列能说明金属性Mg>Al的是
①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg>Al
②Mg(OH)2不溶于NaOH,Al(OH)3溶于NaOH
③等浓度的Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶液的pH前者大
④电负性Mg<Al
⑤第一电离能Mg>Al
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④⑤
【答案】B
【详解】①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg>Al,说明Mg更活泼,能说明金属性Mg>Al,正确;
②Mg(OH)2不溶于NaOH,Al(OH)3溶于NaOH,说明已经显示出酸的性质,说明它的碱性比Mg(OH)2的碱性弱,进而说明金属镁比铝失电子的能力强,即镁的金属性比铝的金属性强,正确;
③等浓度的Mg(NO3)2和Al(NO3)3溶液的pH前者大,两种金属离子带电量不同,水解后氢离子浓度不同,不能说明镁更活泼,错误,
④同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强,金属性逐渐减弱,电负性Mg<Al ,镁的金属性更强,正确;
⑤同周期元素从左到右,第一电离能逐渐增大,但Mg的最外层为全充满状态,电子能量最低,第一电离能Mg>Al,不能说明镁的金属性更强,错误;
故选①②④,故选B。
14.(2023秋·北京西城·高三统考期末)和的混合气体在光照下发生反应,实验装置如图。下列说法不正确的是
A.分子中的共价键是s-p键
B.产物分子是极性分子
C.有HCl生成说明该反应是取代反应
D.试管壁出现油状液滴,有机产物的沸点:
【答案】A
【详解】A.Cl2 分子是两个Cl原子利用各自的p轨道中的单电子共用形成的p-p σ 键,故A错误;
B.产物 CH3Cl 分子可看做是甲烷中的一个氢原子被氯原子取代生成的,CH4是正四面体结构,正负电荷中心重合,是非极性分子,CH3Cl分子中正负电荷中心不重合,是极性分子,故B正确;
C.甲烷和氯气在光照下发生反应,除了生成有机物外,还有HCl生成,说明氯气中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子,被取代下来的氢原子和另一个氯原子结合成HCl,该反应是取代反应,故C正确;
D.甲烷和氯气发生取代反应生成CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl多种取代产物,其中只有CH3Cl在常温下是气态的,CCl4、CHCl3、CH2Cl2均为不溶于水的液体,所以能看到试管壁出现油状液滴。CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl均属于卤代烃,在卤代烃中,碳原子数和卤素原子相同时,卤素原子数越多,相对分子质量越大,则分子间作用力越大,沸点越高,则有机产物的沸点: CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl,故D正确;
故选A。
15.(2023秋·北京昌平·高三统考期末)下列对物质性质解释合理的是
选项
性质
解释
A
热稳定性:
中存在氢键
B
熔点:晶体硅<碳化硅
碳化硅中分子间作用力较大
C
酸性:
电负性:
D
熔点:
键较强
【答案】C
【详解】A.气体分子之间距离太大,此时分子间氢键不存在,A错误;
B.晶体硅和碳化硅都不是分子,不存在分子间作用力,B错误;
C.酸性是因为电负性:,C正确;
D.Br2的熔点较高是因为其分子间作用力较大,D错误。
本题选C。
16.(2023秋·北京·高三统考期末)因生产金属铁的工艺和温度等因素不同,产生的铁单质的晶体结构也不同。两种铁晶胞(均为立方体,边长分别为以anm和1.22anm)的结构示意图如下。
下列说法不正确的是
A.用X射线衍射可测定铁晶体的结构
B.图2代表的铁单质中,一个铁原子周围最多有4个紧邻的铁原子
C.图1与图2代表的铁单质中,原子之间以金属键相互结合
D.图1与图2代表的铁单质的密度不同
【答案】B
【详解】A.晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法;X射线衍射可测定铁晶体的结构,故A正确;
B.图2代表的铁单质中,以底面中心的原子为例,上层、同层、下层各有4个紧邻的原子,故一个铁原子周围最多有12个紧邻的铁原子,故B错误;
C.铁为金属晶体,铁单质中,原子之间以金属键相互结合,故C正确;
D.图1中,据“均摊法”,晶胞中含个Fe,则晶体密度为;同理图2中,晶体密度为;故铁单质的密度不同,故D正确;
故选B。
17.(2023秋·辽宁沈阳·高三东北育才学校校联考期末)科学家从化肥生产的中检出物质,该物质遇强碱反应生成分子,分子中N原子杂化方式相同,且满足8电子结构,下列说法措误的是
A.与互为同素异形体,且稳定性强于
B.与的N原子均为杂化
C.固体属于离子晶体
D.与碱反应生成的气体产物易液化,可作制冷剂
【答案】A
【详解】A.由题意可知,N4分子的空间构型为正四面体结构,破坏氮氮单键消耗的能量小于氮氮三键,所以氮气分子比N4分子稳定,故A错误;
B.由题给信息可知,铵根离子和N4H离子中氮原子都形成4个σ键,所以硫酸铵与的氮原子的杂化方式都为sp3杂化,故B正确;
C.由题意可知,是由N4H离子和硫酸根离子形成的离子晶体,故C正确;
D.硫酸铵与碱共热反应生成的氨气易液化,常用作制冷剂制冷剂,故D正确;
故选A。
18.(2023·湖南衡阳·统考一模)几种常见的晶胞或结构(、、)如图,下列说法错误的是
A.图1所示晶胞中阳、阴离子的配位数分别为8和4
B.熔点:图2所示物质>图1所示物质
C.图3所示晶胞中与体心原子等距离且最近的顶点原子有8个
D.可与反应生成,和均是共价化合物
【答案】BD
【分析】由题意判断图1为GaF2的晶胞,图2为AlCl3的结构,图3为的晶胞。
【详解】A.图1中顶点和面心是Ga2+,四面体内较大的小球表示F-,距离钙离Ga2+子最近且等距离的F-有8个,则Ga2+的配位数为8,距离F-最近且等距离的Ga2+有4个,则F-的配位数为4,故A正确;
B.图1为GaF2的晶胞,GaF2是离子晶体,图2为AlCl3的结构,AlCl3是共价化合物,离子化合物的熔点一般高于共价化合物,则GaF2熔点高于AlCl3,故B错误;
C.由图3可看出,与体心原子等距离且最近的顶点原子有8个,故C正确;
D.为离子化合物,故D错误;
故答案选BD。
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