2020年苏教版选修物质结构与性质综合内容暑假作业含答案

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2020年苏教版选修物质结构与性质综合内容暑假作业
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I
一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)
1.已知1～18号元素的离子a W3+、b X+、c Y2﹣、d Z﹣都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（）
A．质子数：c＞d
B．离子的还原性：Y2﹣＞Z﹣
C．氢化物的稳定性：H2Y＞HZ
D．原子半径：X＜W
2.同一短周期的元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，下列叙述正确的是（）
A．单质的化学活泼性：W＜X＜Y＜Z
B．原子最外层电子数：W＜X＜Y＜Z
C．单质的氧化能力：W＜X＜Y＜Z
D．元素的最高化合价：W＜X＜Y＜Z
3.如图所示是晶体结构中具有代表性的最小重复单元(晶胞)的排列方式，图中○—X、●—Y、⊗—Z。

其对应的化学式不正确的是()
4.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是()
A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大
C．外围电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．对于同一元素而言，原子的电离能I1＜I2＜I3＜…
5.下列说法正确的是（）
A．第三周期金属元素的氧化物都属于碱性氧化物
B．电子层结构相同的不同离子，其半径随核电荷数增大而减小
C． IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
D．单原子形成的离子，一定与稀有气体原子的核外电子排布相同
6.下列说法中不正确的是( )
A．同一原子中，2s、3s、4s轨道离原子核的平均距离依次增大
B．同一原子中，2p、3d、4f轨道的轨道数依次增多
C． p轨道呈纺锤形，随着电子层的增加，p轨道的数量也在增多
D．对于np x、np y、np z轨道上的电子，具有相同的能量，其电子云的形状也相同
7.根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型不是三角锥形的（）A． PCl3
B． H3O+
C． HCHO
D． PH3
8.下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是 ()
A． CO2与SO2
B． CH4与NH3
C． BeCl2与BF3
D． C2H4与C2H2
9.符号3p x所代表的含义是()
A． p x轨道上有3个电子
B．第三个电子层p x轨道有3个伸展方向
C． p x电子云有3个伸展方向
D．第三个电子层沿x轴方向伸展的p轨道
10.具有下列结构示意图的微粒，既可以是原子又可能是阴离子和阳离子的是（）
11.下列为元素周期表前四周期的一部分，下列有关表中各元素的叙述正确的是( )
A．原子半径的大小顺序是：①>②>③>④
B．氢化物的共价键强弱：⑤>④
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：②>③
D．氢化物的稳定性：⑦>⑥
12.下列物质均易溶于水，但其纯物质分子间不能形成氢键的是()
A． HCHO
B． CH3OH
C． CH3COOH
D． HF
13.价电子总数与原子总数都相同的分子、离子或原子团称为等电子体，等电子体具有相似的结构和性质．下列选项中互称为等电子体的是（）
A． CO2和 NO2
B． N2和 O2
C． CO32-和SO32-
D． SO2和 O3
14.X是核外电子数最少的元素，Y是地壳中含量最丰富的元素，Z在地壳中的含量仅次于Y，W 可以形成自然界中最硬的原子晶体。

下列叙述错误的是()
A． WX4是沼气的主要成分
B．固态X2Y是分子晶体
C． ZW是原子晶体
D．玛瑙、水晶和玻璃的成分都是ZY2
15.下列是同周期元素基态原子的最外层电子排布式，所表示的原子中最容易得到电子的是() A．n s2
B．n s2n p1
C．n s2n p4
D．n s2n p5
分卷II
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
16.砷化镓的晶胞结构如图。

试回答：
(1)镓的基态原子的电子排布式是______________________________。

(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为____________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。

(3)下列说法正确的是________(填字母)。

A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．第一电离能：As＜Ga
C．电负性：As＞Ga
D．GaP与GaAs互为等电子体
(4)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。

(5)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃时制得。

(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________。

17.回答下列问题：
(1)碳原子的核外电子排布式为____________。

与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是___________________________________________________。

(2)A、B均为短周期金属元素。

依据下表数据，写出B原子的电子排布式：________________。

(3)卤族元素F、Cl、Br、I的电负性由小到大的顺序是________________。

(4)基态B原子的电子排布式为____________，B和N相比，电负性较大的是________，BN中B 元素的化合价为________价。

18.请回答下列各题：
(1)请写出下列物质性质的变化规律与哪种作用有关。

①HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

②He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等稀有气体单质的熔点和沸点逐渐升高：
________________________________________________________________________。

③沸点：：
________________________________________________________________________。

④熔点：：
________________________________________________________________________。

(2)H、C、O的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________________________________________________________________________。

(3)用氢键表示式写出HF溶液中存在的所有氢键
________________________________________________________________________。

(4)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3(Q)晶体在一定条件下可转化为R：
[H3O]＋
晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及____________(填序号)。

a．离子键b．共价键c．配位键d．金属键e．氢键f．范德华力
19.(1)在短周期主族元素中，氯及其相邻两元素的电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。

(2)A、B、C为同一短周期金属元素。

依据下表数据分析，C元素在化合物中的主要化合价为________；A、B、C三种元素的原子半径由大到小的顺序是________。

(3)已知过氧化氢分子的空间构型如下图所示，分子中氧原子采取________杂化；通常情况下，H2O2与水任意比互溶的主要原因是______________________________________。

(4)R是1～36号元素中未成对电子数最多的原子。

R3＋在溶液中存在如下转化：
R3＋R(OH)3[R(OH)4]－
①基态R原子的外围电子排布式为_________________________________。

②[R(OH)4]－中存在的化学键是________(填字母)。

A．离子键 B．极性键
C．非极性键 D．配位键
(5)等电子体原理可广义的理解为重原子数相等(重原子指原子序数≥4)，总电子数或价电子数相等的分子或离子。

若将H2O2滴入液氨中，可得白色固体A，红外光谱显示，A中有阴阳两种离子，阳离子是正四面体，阴离子与H2O2互为等电子体。

则A的结构简式为________。

答案解析
1.【答案】B
【解析】因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a＞b＞d＞c，且Y、Z在上一周期，Y在Z的左边，Y的非金属性小于Z；W、X在下一周期，X在W的左边，X 的金属性大于W．
A、质子数d＞c，故A错误；
B、离子的还原性：Y2﹣＞Z﹣，故B正确；
C、氢化物稳定性应为HZ＞H2Y，故C错误；
D、原子半径大小关系应为X＞W，故D错误
2.【答案】B
【解析】A．如Z为零族元素，则Z最不活泼，故A错误；
B．同一短周期的元素从左到右，元素的原子序数依次增加，最外层电子数逐渐增多，故B正确；C．如Z为零族元素，则Z的氧化能力最低，故C错误；
D．如Z为F元素，没有正价，故D错误．
3.【答案】B
【解析】A图中X、Y原(离)子的位置、数目完全等同，化学式XY正确，不符合题意；B图化学式应为XY，符合题意；C图中X的数目：，Y的数目：，化学式X3Y正确，不符合题意；D图中X的数目：，Y的数目：，Z位于内部，数目为1，化学式XY3Z正确，不符合题意。

理解感悟：要真正搞清楚及等“折扣”(即分别为8个、4个、
2个晶胞或3个、6个完全相同的结构单元所共有)的含义。

4.【答案】B
【解析】第一电离能越小，表明该元素原子越易失去电子，活泼性越强，A项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能一般来说依次增大，但有反常，如第一电离能：N＞O、Mg＞Al，B项错；C项所述元素为零族元素，性质稳定，第一电离能都较大。

5.【答案】B
【解析】A．氧化铝属于两性氧化物；
B．电子层结构相同的不同离子，核电荷数越大原子核对核外电子吸引越大；
C．同周期ⅠA族元素金属性比ⅡA元素金属性强；
D．氢离子核外没有电子，过渡元素中的一些离子与稀有气体原子的核外电子排布不相同
6.【答案】C
【解析】同一原子中，电子层数越多，表示原子轨道离原子核的平均距离越大，A正确；2p、3d、4f轨道的轨道数依次为3、5、7，依次增多，B正确；无论在哪个电子层，p轨道数都是3个，C 错误；同一电子层形状相同的原子轨道的能量相等，其电子云的形状也相同，只是电子云的空间伸展方向不同，D正确。

7.【答案】C
【解析】根据价层电子对互斥理论确定其空间构型，价层电子对数=σ 键个数+（a﹣xb），据此进行判断；A．三氯化磷分子中，价层电子对数=3+（5﹣3×1）=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故A不符合；
B．水合氢离子中，价层电子对数=3+（6﹣1﹣3×1）=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故B不符合；
C．甲醛分子中，价层电子对数=3+（4﹣2×1﹣1×2）=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是平面三角形，故C符合；
D．PH3分子中，价层电子对数=3+（5﹣3×1）=4，且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥型，故D不符合；
8.【答案】B
【解析】题中A选项CO2为sp杂化，SO2为sp2杂化，二者不相同，A项不正确；B选项中CH4为sp3杂化，NH3为sp3杂化，二者相同，B项正确；C选项中BeCl2为sp杂化，BF3为sp2杂化，不合题意；D选项中C2H4为sp2杂化，C2H2为sp杂化，二者不同，D项不正确。

9.【答案】D
【解析】3p x中，3表示第三电子层，p原子轨道在三维空间的分布分别沿x、y、z三个方向，p x表示沿x轴方向伸展的p轨道。

10.【答案】D
【解析】一般情况下，阴离子和阳离子的最外层为稳定结构（8e-或2e-）。

当原子的最外层达到稳定结构时，该原子为惰性气体元素；既可以是原子又可能是阴离子或者阳离子的结构示意图的微粒只有D符合，其它均不符合。

11.【答案】C
【解析】推知①为Si，②为N，③为P，④为O，⑤为S，⑥为Cl，⑦为Br。

选项A，原子半径：①>③>②>④。

选项B，H2O分子间存在氢键，H2O的沸点高于H2S。

选项C，HNO3酸性强于
H3PO4。

选项D，HCl稳定性比HBr强。

12.【答案】A
【解析】甲醛中碳原子的电负性不大，故分子间不能形成氢键；甲醇分子间能形成氢键，表示为：O—H…O；乙酸分子间能形成氢键，表示为：O—H…O；氟化氢分子间能形成氢键，表示为：F—H…F。

13.【答案】D
【解析】A，CO2的价电子数为4+6×2=16，NO2的价电子数为5+6×2=17，二者含有相同原子数和不同价电子数，不是等电子体，故A不选；
B，N2的价电子数为5×2=10，O2的价电子数为6×2=12，二者含有相同原子数和不同价电子数，不是等电子体，故B不选；
C，CO32﹣的价电子数为4+6×2+2=18，SO32﹣的价电子数为6+6×2+2=20，二者含有相同原子数和不同价电子数，不是等电子体，故C不选；
D，SO2的价电子数为6+6×2=18，O3的价电子数为6×3=18，二者含有相同原子数和相同价电子数，为等电子体，故D选．
14.【答案】D
【解析】由题意可知，X是H，Y是O，Z是Si，W是C。

所以WX4是CH4，它是沼气的主要成分；X2Y是H2O，属于分子晶体；ZW为SiC，属于原子晶体；ZY2为SiO2，是玛瑙和水晶的成分，但是玻璃的主要成分是硅酸盐。

15.【答案】D
【解析】最容易得到电子，应该是最外层电子数大于等于4的原子，最外层电子数小于4的原子容易失去电子，首先排除A、B项；C和D项最外层电子数一个是6，一个是7，故D项原子最容易得到电子。

16.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1
(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4正四面体(3)C、D
(4)NH3＞AsH3＞PH3
(5)sp2
【解析】本题是一道典型的物质结构与性质的试题。

镓是31号元素，基态原子的电子排布式要结合构造原理等进行书写。

根据晶胞中原子均摊法原理可得白球的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，镓(黑球)处于晶胞的内部，从图可看出一个镓(黑球)与4个砷(白球)相连，4个砷有1个在晶胞的点上，而另3个在晶胞的面上，点上的砷原子与面上的砷原子处于晶胞面上对角线相连且距离相等，所以为正四面体。

As与Ga处于同一周期且原子序数As＞Ga，同一周期从左至右，元素的电负性和第一电
离能都逐渐增强；砷化镓晶胞结构属于体心结构而NaCl的晶胞结构属于面心结构，所以不同；GaP与GaAs最外层电子总数相等，互为等电子体。

一般同主族非金属氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高，但第VA、ⅥA、ⅦA的第二周期元素的氢化物因存在氢键，所以沸点是同主族氢化物中最高的。

镓的最外层3个电子与3个甲基形成3个共价单键，所以其中心原子镓的杂化轨道类型为sp2。

17.【答案】(1)1s22s22p2N原子的2p轨道达到半充满结构，比较稳定
(2)1s22s22p63s2
(3)I＜Br＜Cl＜F
(4)1s22s22p1N＋3
【解析】(1)O原子和N原子的外围电子排布分别为：2s22p4,2s22p3，N原子的2p轨道半充满，结构比较稳定，所以第一电离能大。

(2)由A、B元素的各级电离能可看出，A、B两元素容易失去两个电子形成＋2价金属阳离子，故
A、B元素属于第ⅡA族的元素，由同主族元素电离能变化规律可知，B元素为镁元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s2。

(3)同主族元素从上到下电负性减小。

(4)B的原子序数是5，所以基态B原子的电子排布式为1s22s2sp1；B和N都属于第2周期，同周期元素自左向右电负性逐渐增大，所以B和N相比，电负性较大的是N，B最外层有3个电子，所以化合价是＋3价。

18.【答案】(1)①与化学键有关，键能逐渐减小，热稳定性逐渐减弱②与范德华力有关，且范德华力逐渐增强
③与范德华力有关，且范德华力逐渐减弱④与氢键有关，邻硝基苯酚形成分子内氢键，间硝基苯酚和对硝基苯酚形成分子间氢键(2)乙酸(或乙醇等)(3)FH…F FH…O OH…F OH…O (4)ad
【解析】(1)决定分子(包括稀有气体单质)的稳定性的因素通常有化学键的强弱，而决定物质熔、沸点高低的因素通常有分子间作用力的大小等。

把物质的组成、性质与相互作用相联系，便可找到对应关系。

(2)氢键表示为XH…Y，其中X、Y是F、O、N中的任一元素，所以分子间形成氢键的物质中含有OH键或NH键、FH键，可以是醇、羧酸或胺等。

(3)HF与HF之间、H2O与H2O之间及HF与H2O相互之间均能形成氢键。

(4)由Q的结构式可知，Q分子中存在O…H氢键、OB配位键、OH和BF共价键，还有Q分子间的分子间作用力。

19.【答案】(1)F＞Cl＞S
(2)＋3A＞B＞C
(3)sp3H2O2分子与水分子间形成氢键
(4)①3d54s1②BD
(5)NH4OOH
【解析】(1)和氯相邻的短周期主族元素是氟和硫，按元素周期律很容易排出其电负性顺序。

(2)从电离能数据可以看出，C元素I4突然增大很多，因此C元素第四个电子基本不能失去，因此C元素显＋3价；类似的可以看出A为＋1价，B为＋2价，由于三种元素是同一周期，因此原子半径大小关系为A＞B＞C。

(4)①1～36号元素中未成对电子数最多的原子是铬元素，其外围电子排布式为3d54s1；②[R(OH)4]－中氢和氧原子间是极性共价键，＋3价铬和氢氧根间应该是配位键。

(5)由题给等电子体的要求知，本题中与H2O2互为等电子体的阴离子为OOH－。