考点16 物质的结构与性质和元素周期律—五年（2020—2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点16 物质的结构与性质和元素周期律—五年（2020—2024）高考化学真题专项分类汇编(含答案)，共9页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( )
A.AB.BC.CD.D
2．由O、F、I组成化学式为的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中O代表F原子B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子D.该化合物中所有碘氧键键长相等
3．中的原子均通过杂化轨道成键，与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是( )
A.分子结构可能是
B.与水反应可生成一种强酸
C.与溶液反应会产生
D.沸点低于相同结构的
4．基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是( )
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
5．在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确是( )
A.均有手性B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同D.闭环螺吡喃亲水性更好
6．价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
7．物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( )
A.AB.BC.CD.D
8．少量与反应生成和。下列说法正确的是( )
A.的电子式为B.的空间构型为直线形
C.中O元素的化合价为-1D.仅含离子键
9．工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是( )
A.半径大小：B.电负性大小：
C.电离能大小：D.碱性强弱：
10．、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是( )
A.的熔点高于B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取杂化D.晶体中所有原子的配位数均相同
11．嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是( )
A.原子半径：AlC.Fe位于元素周期表的p区D.这六种元素中，电负性最大的是O
12．下列物质沸点的比较，正确的是( )
A.B.HF>HCl
C.D.
13．利用反应可制备。下列叙述正确的是( )
A.分子有孤电子对，可做配体
B.NaCl晶体可以导电
C.一个分子中有4个σ键
D.NaClO和NaCl均为离子化合物，他们所含的化学键类型相同
14．下列对有关事实的解释正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
15．下列说法正确的是( )
A.同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
二、填空题
16．回答下列问题：
（1）气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是 。
（2）是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构， 的电子式是 。
（3）常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是 。
参考答案
1．答案：B
解析：和中碳原子上的孤电子对数均为0，故不能用孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力来解释三者键角依次减小，故B符合题意。
2．答案：C
解析：图中O（白色的小球）代表O原子，灰色的小球代表F原子，A错误；
根据该化合物结构片断可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为，因此，该化合物中不存在过氧键，B错误；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C正确；
该化合物分子中既存在I—O单键，又存在I=O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D错误。
3．答案：A
解析：A.该结构中，如图所示的两个Cl，Cl最外层有7个电子，形成了两个共价键，因此其中1个应为配位键，而Si不具备空轨道来接受孤电子对，因此结构是错误的，故A错误；B.与水反应可生成HCl，HCl是一种强酸，故B正确；C.与溶液反应元素均转化成，Si的化合价升高，根据得失电子守恒可知，H元素的化合价降低，会有H2生成，故C正确；D.的相对分子质量大于，因此的范德华力更大，沸点更高，故D正确；故选A。
4．答案：A
解析：中心原子含有孤电子对的分子，其空间结构与VSEPR模型不同，A错误。
5．答案：B
解析：开环螺吡喃中不含手性碳原子，不具有手性，A项错误；二者分子式均为，结构不同，因此互为同分异构体，B项正确；闭环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，有一个孤电子对，为杂化，开环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，无孤电子对，为杂化，C项错误；开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，更易与水分子形成氢键，故其亲水性更好，D项错误。
6．答案：A
解析：和的中心原子的价层电子对数均为4，故和的VSEPR模型均为四面体，A正确；的中心原子S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，B错误；的结构与甲烷相似，正、负电荷中心重合，为非极性分子，中S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，的结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，C错误；中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。
7．答案：D
解析：正戊烷中不含支链，新戊烷中含支链，支链会阻碍分子链间的靠近，故分子间作用力：正戊烷>新戊烷，所以正戊烷沸点高于新戊烷，A正确；为离子晶体，为分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体，B正确；F原子电负性大于H，—为吸电子基团，导致中羟基极性比中羟基极性大，更易电离出，C正确；溶解度小于，是因为晶体结构中的—与另一个—通过氢键形成双聚或多聚离子，导致其不易溶于水，D错误。
8．答案：C
解析：A项，的电子式为，错误；B项，为V形分子，错误；D项，NaOH中与之间为离子键，中O与H之间为共价键，错误。
9．答案：A
解析：A项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，故，正确；B项，F的非金属性强于O，故电负性，错误；C项，电离能，错误；D项，Na的金属性强于Al，故碱性NaOH强于，错误。
10．答案：A
解析：GaN和AlN均为共价晶体，N—Ga键比N—Al键的键长长，键能小，因此GaN的熔点低于AlN，A项错误；晶体中只存在N—Ga键、N—Al键，均为极性键，B项正确；二者成键结构与金刚石相似，则1个Al（或Ga）周围有4个N，1个N周围有4个Al（或Ga），N、Al、Ca均无孤电子对，杂化轨道数均为4，杂化类型均为，C项正确，D项正确。
11．答案：D
解析：Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，故原子半径：Al>Si，A项错误；Mg、Ca同主族，同主族从上到下元素的第一电离能减小，故第一电离能：Mg>Ca，B项错误；Fe位于元素周期表的d区，C项错误；同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，六种元素中电负性最大的为O，D项正确。
12．答案：B
解析：均为分子晶体，的相对分子质量大，范德华力大，沸点高，故沸点：，A项错误；HF、HCl均为分子晶体，HF分子间能形成氢键，HCl分子间为范德华力，故沸点：HF>HCl，B项正确；均为分子晶体，的相对分子质量大，范德华力大，沸点高，故沸点：，C项错误；烷烃均为分子晶体，碳原子数相同的烷烃，支链越多，沸点越低，故沸点：<，D项错误。
13．答案：A
解析：分子中氮原子含有一个孤电子对，可作配体，A项正确；NaCl晶体中含有、，但和不能自由移动，因此NaCl晶体不导电，B项错误；的结构式为，1个含有4个N—H σ键、1个N—N σ键，C项错误；NaClO含有离子键和共价键，NaCl只含离子键，D项错误。
14．答案：C
解析：金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能跃迁，释放出不同波长的光，故A错误；与分子的空间构型不同，但两者中心原子杂化轨道类型均为，故B错误；HF的热稳定性比HCl，因为F的非金属性强于C1，H—F比H—Cl的键能大，故C正确；为原子晶体，不存在范德华力，干冰为分子晶体，原子晶体的熔点，故D错误。
15．答案：A
解析：同一原子中，能量高的电子通常在离核较远的区域运动，故A正确；原子核外电子排布，先排满K层再排L层、排满L层再排M层，但从M层后出现能级交叉，不是排满M层再排N层，故B不正确；同一周期的主族元素，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐减小，故C不正确；第2、3周期的ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数相差1，第4、5周期ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数相差11，第6、7周期ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数相差25，故D不正确。
16．答案：（1）原子半径FC1—H
（2）
（3）乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有
解析：（1）可以根据共价键的稳定性比较气态氢化物的热稳定性，键长越短，键能越大，则气态氢化物的热稳定性越强，原子半径：F < Cl，则键长：F—H < Cl—H，键能：F—H > CI—H，故HF的热稳定性大于HCl的热稳定性。也可以根据元素非金属性的强弱比较气态氢化物的热稳定性，元素的非金属性越强，气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：F > Cl，故HF的热稳定性大于HCl的热稳定性。
（2）是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，则阴离子的结构式为，故的电子式为。
（3）影响物质在水中溶解度的因素有:物质的极性、是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。乙醇、氯乙烷、水均为极性分子，但乙醇与水分子能形成氢键，因此在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷。

选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位
比的半径大
D
逐个断开中的C—H键，每步所需能量不同
各步中的C—H键所处化学环境不同
性质差异
结构因素
A.
沸点：正戊烷（36.1 ℃）高于新戊烷（9.5 ℃）
分子间作用力
B.
熔点：（1040 ℃）远高于（178 ℃升华）
晶体类型
C.
酸性：（）远强于（）
羟基极性
D.
溶解度（20 ℃）：（29 g）大于（8 g）
阴离子电荷
事实
解释
A
某些金属盐灼烧呈现不同焰色
电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B
与分子的空间构型不同
二者中心原子杂化轨道类型不同
C
HF的热稳定性比HCl强
H—F比H—Cl的键能大
D
的熔点比干冰高
分子间的范德华力大