專題強化訓練五物質結構與性質一、選擇題（每小題只有一個選項符合題意）1．下列說法正確的是（）A.ABn（n≥2，且n為整數(shù)）型分子中，若中心原子沒有孤對電子，則ABn為空間對稱結構，屬于非極性分子B.水很穩(wěn)定是因為水中含有大量的氫鍵C.H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C分別形成2個、3個、4個鍵，故O、N、C分別采取sp、sp2、sp3雜化D.配合物eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2O))\s\do7(4)))SO4中，中心離子是Cu2＋，配位體是SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，配位數(shù)是12．W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大，其中X、Y、Z位于同一周期，W、Y位于同一主族，Z原子的最外層電子數(shù)是X原子最外層電子數(shù)的2倍。Y與Z形成的一種化合物的結構如圖所示，下列敘述不正確的是（）A.最簡單離子的半徑：X＜ZB.最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>YC.X的氧化物既能溶于稀硫酸，又能溶于燒堿溶液D.16gZ的單質與足量的W的最高價含氧酸濃溶液共熱反應時，轉移2mole－3．由Li、Al、Si構成的某三元化合物固態(tài)晶體結構如圖，下列說法正確的是（）A.晶體中Al和Si構成二氧化硅型骨架B.晶體中Li、Al、Si三種微粒的比例為2∶2∶1C.Si原子從1s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(x))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))轉變?yōu)?s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(z))會吸收能量，產生吸收光譜D.晶體中與每個Al緊鄰的Si有4個4．南京理工大學團隊成功合成了能在溫室穩(wěn)定存在的五氮陰離子鹽（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl，經X射線衍射測得晶體結構，其局部結構如圖所示（其中Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))的立體結構是平面五元環(huán)）。下列說法正確的是（）A.所有N原子的價電子層結構均有孤對電子B.氮氮鍵的鍵能：Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))>H2N—NH2C.兩種陽離子是等電子體D.陰陽離子之間只存在離子鍵5．科學家利用四種原子序數(shù)依次遞增的短周期元素W、X、Y、Z“組合”成一種超分子，具有高效的催化性能，其分子結構示意圖如圖（Y和Y之間重復單元的W、X未全部標出）。W、X、Z分別位于不同周期，Z是同周期中金屬性最強的元素。下列說法正確的是（）A.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X>YB.第一電離能：I1（X）>I1（Y）>I1（Z）C.該化合物中W、X、Y都滿足8電子穩(wěn)定結構D.W、Y、Z三種元素組成的化合物中含有離子鍵和共價鍵6．近年來，科學家合成了一系列具有獨特化學特性的氫鋁化合物（AlH3）n。已知，最簡單的氫鋁化合物的分子式為Al2H6，它的熔點為150℃，燃燒熱極高。Al2H6球棍模型如圖。下列有關說法肯定錯誤的是（）A.Al2H6在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體B.氫鋁化合物可能成為未來的儲氫材料和火箭燃料C.Al2H6在空氣中完全燃燒，產物為氧化鋁和水D.Al2H6中含有離子鍵和極性共價鍵7．原子序數(shù)依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M可形成a、b兩種化合物（如圖），a為核磁共振氫譜中常用的參照物，b為有機合成中的一種還原劑。下列說法錯誤的是（）A.原子半徑：W>M>ZB.元素非金屬性：Z>MC.W的最高價氧化物的水化物具有兩性D.常溫常壓下X與Z形成的化合物為氣態(tài)8．如圖是氯化鈉、氯化銫、二氧化硅、晶體硅的晶體結構一部分，有關晶體的敘述中正確的是（）A.Si晶體的熔點比二氧化硅晶體的高B.氯化鈉晶體中，Na＋的配位數(shù)為12C.氯化銫的一個晶胞中，含有8個Cs＋，8個Cl－D.在晶體硅中，硅原子與Si—Si鍵數(shù)目比為1∶29．CaC2晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似（如圖所示），但CaC2晶體中由于啞鈴形Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的存在，使晶胞沿一個方向拉長。則關于CaC2晶體的描述不正確的是（）A.CaC2晶體的熔點較高、硬度也較大B.和Ca2＋距離相等且最近的Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))構成的多面體是正八面體C.和Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋有4個D.如圖的結構中共含有4個Ca2＋和4個Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))10．鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度較高的儲氫材料之一，其晶胞結構如圖所示（白球代表Fe，黑球代表Mg）。儲氫時，H2分子在晶胞的體心和棱的中心位置，且最近的兩個氫分子之間的距離為anm，NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。已知A點的原子坐標參數(shù)為（0，0，0），B點為（eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，0）。則下列說法正確的是（）A.晶胞中Fe與Mg的配位數(shù)均為4B.位置C點的原子坐標參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))C.Mg與Fe之間的最近距離為eq\f(\r(6),4)anmD.儲氫后的晶體密度為eq\f(416,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2)a×10－7))3NA)g·cm－311．下表為部分短周期元素的性質或原子結構（）元素編號元素性質或原子結構X原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)多1Y最高價氧化物對應水化物為一元強酸Z所形成的離子與氖原子核外電子排布相同且?guī)?個單位電荷下列說法正確的是（）A.若原子半徑X＜Y，則相應氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性一定有X＞YB.若原子序數(shù)X＞Z，則相應簡單離子半徑一定有X>ZC.若Y與Z位于同一周期，則原子半徑一定有Y＜ZD.若X與Z位于同一周期，則原子核外未成對電子數(shù)一定有X＜Z12．鐵有δ、γ、α三種同素異形體，其晶胞結構如圖所示，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法不正確的是（）A.δ-Fe晶胞中含有2個鐵原子，每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個B.晶體的空間利用率：δ-Fe>γ-Fe>α-FeC.γ-Fe晶胞中的原子堆積方式為面心立方最密堆積D.鐵原子的半徑為acm，則α-Fe晶胞的密度為eq\f(7,NAa3)g·cm－3二、非選擇題13．鐵和鈷是兩種重要的過渡元素。（1）鈷位于元素周期表的第族，其基態(tài)原子中未成對電子個數(shù)為。（2）[Fe（H2NCONH2）]6（NO3）3的名稱是三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ），是一種重要的配合物。該化合物中Fe3＋的核外電子排布式為，所含非金屬元素的電負性由大到小的順序是________________________________________________________________________。（3）尿素[CO（NH2）2]分子中，碳原子為雜化，分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為。（4）FeO晶體與NaCl晶體結構相似，比較FeO與NaCl的晶格能大小，還需知道的數(shù)據(jù)是。（5）Co（NH3）5BrSO4可形成兩種鈷的配合物，結構分別為[Co（NH3）5Br]SO4和[Co（SO4）（NH3）5]Br。已知Co3＋的配位數(shù)為6，為確定鈷的配合物的結構，現(xiàn)對兩種配合物進行如下實驗：在第一種配合物溶液中加入BaCl2溶液產生白色沉淀，在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產生淡黃色沉淀。則第二種配合物的配位體為。（6）奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體，無磁性，其晶胞為面心立方結構，如圖所示，則該物質的化學式為。若晶體密度為dg·cm－3，則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為pm（阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示，寫出簡化后的計算式即可）。專題強化訓練五物質結構與性質1．解析：依據(jù)判斷極性分子和非極性分子的經驗規(guī)律可知，ABn（n≥2，且n為整數(shù)）型分子中，若中心原子沒有孤對電子，則屬于非極性分子，故A正確；H2O很穩(wěn)定是因為H—O鍵的鍵能大，與氫鍵無關，故B錯誤；在NH3、H2O、CH4中N、O、C均采取sp3雜化，只不過NH3、H2O分子中孤電子對占據(jù)著雜化軌道，故C錯誤；[Cu（H2O）4]SO4中配體是H2O，配位數(shù)是4，故D錯誤；綜上所述，答案為A。答案：A2．解析：W、X、Y、Z四種短周期元素的原子序數(shù)依次增大，由Y與Z形成的一種化合物的結構可知Z形成2個共價鍵、Y形成3個共價鍵，Z的最外層電子數(shù)為6，Y的最外層電子數(shù)為5，其中X、Y、Z位于同一周期，W、Y位于同一主族，結合原子序數(shù)可知W位于第二周期時，X、Y、Z位于第三周期，Z原子的最外層電子數(shù)是X原子最外層電子數(shù)的2倍，X的最外層電子數(shù)為3，則X為Al、Y為P、Z為S、W為N，以此來解答。電子層越多、離子半徑越大，則最簡單離子的半徑：X<Z，故A正確；.非金屬性越強，對應最高價含氧酸的酸性越強，則最高價氧化物對應水化物的酸性：Z>Y，故B正確；X的氧化物為氧化鋁，具有兩性，既能溶于稀硫酸，又能溶于燒堿溶液，故C正確；發(fā)生S＋6HNO3（濃）eq\o(=,\s\up7(△))H2SO4＋6NO2↑＋2H2O，n（S）＝eq\f(16g,32g·mol－1)＝0.5mol，轉移電子為0.5mol×（6－0）＝3mol，故D錯誤。答案：D3．解析：二氧化硅型骨架：，晶體中Al和Si在頂角處有硅與鋁原子不相連，故A錯誤；晶體中Li＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，Al＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Si＝4，三種微粒的比例為1∶1∶1，故B錯誤；Si原子從1s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(x))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))轉變?yōu)?s22s22p63s23peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))3peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(z))能量不改變，不產生吸收光譜，故C錯誤；D.由圖中晶胞可知，觀察頂角的Al原子，晶體中與每個Al緊鄰的Si有4個，故D正確；故選D。答案：D4．解析：由晶體的局部結構圖可以看出，在五氮陰離子鹽（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl中，Cl－與NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))間、五氮環(huán)中N原子與H3O＋中的H原子間、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))中H原子與五氮環(huán)N原子間，都形成氫鍵；在五氮環(huán)中，存在2個氮氮雙鍵。形成氫鍵的3個N原子中，有2個氮原子的價電子層結構沒有孤對電子，A不正確；因為五氮環(huán)中存在2對氮氮雙鍵，而H2N—NH2中只存在N—N鍵，所以氮氮鍵的鍵能：Neq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(5))>H2N—NH2，B正確；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))和H3O＋都是10電子離子，但原子個數(shù)不同，不是等電子體，C不正確；陰陽離子之間既存在離子鍵，又存在氫鍵，D不正確。答案：B5．解析：四種原子序數(shù)依次遞增的短周期元素X、Y、Z，W、X、Z分別位于不同周期，則W為H，Y、Z分別位于第二、第三周期；Z是同周期中金屬性最強的元素，則Z為Na；X形成4個共價鍵，位于ⅣA族，其原子序數(shù)小于Z（Na），則X為C元素；Y形成2個共價鍵，位于第二周期ⅥA族，為O元素，以此分析解答。結合分析可知，W為H，X為C，Y為O，Z為Na元素，非金屬性C<O，則簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X<Y，故A錯誤；總體上金屬元素第一電離能較小，非金屬元素第一電離能較大；同周期元素從左到右第一電離能有增大趨勢，則I1（Y）>I1（X）>I1（Z），故B錯誤；該化合物中，W（H）最外層電子數(shù)為2不滿足8電子穩(wěn)定結構，故C錯誤；W、Y、Z三種元素組成的化合物為氫氧化鈉，含有離子鍵和共價鍵，故D正確。答案：D6．解析：根據(jù)Al2H6分子的球棍模型可判斷，該化合物形成的晶體屬于分子晶體，含有的化學鍵是極性鍵，A正確，D不正確。由于燃燒熱極高，所以B正確。根據(jù)Al2H6的組成元素可判斷，其燃燒產物是氧化鋁和水，C正確。答案：D7．解析：a為核磁共振氫譜中常用的參照物，根據(jù)a的結構推測a為四甲基硅，M為Si元素、Z為C元素、X為H元素，b為有機合成中的一種還原劑，b應為四氫鋁鋰，W為Al元素，Y為Li元素，符合原子序數(shù)依次增大的短周期元素這一要求。核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，所以原子半徑W>M>Z，A正確；同主族元素，從上到下，非金屬性逐漸減弱，所以C元素的非金屬性強于Si，B正確；W的最高價氧化物的水化物為Al（OH）3，Al（OH）3為兩性氫氧化物，C正確；X與Z形成的化合物為烴，當烴的相對分子量較大時，常溫常壓下可以為液態(tài)或固態(tài)，D錯誤。答案：D8．解析：Si晶體與二氧化硅晶體都屬于共價晶體，Si—O的鍵長比Si—Si的鍵長短，故Si—O的鍵能比Si—Si的鍵能大，二氧化硅晶體比Si晶體的熔點高，A錯誤；氯化鈉晶體中鈉離子位于頂點和面心，氯離子位于棱心和體心，則每個Na＋周圍緊鄰的Cl－共有6個，B錯誤；氯化銫是體心立方晶胞，圖示結構實際是8個氯化銫晶胞，則氯化銫一個晶胞中含有1個Cs＋，1個Cl－，故C錯誤；在硅晶體中，每個硅原子形成2個Si—Si鍵，所以Si原子與Si—Si鍵數(shù)目比為1∶2，D正確。答案：D9．解析：CaC2晶體的晶胞結構與NaCl晶體的相似，可以判斷CaC2也為離子晶體，離子晶體熔點較高，硬度也較大，故A正確；根據(jù)晶胞，Ca2＋為八面體填隙，但由于晶胞沿一個方向拉長，所以和Ca2＋距離相同且最近的Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))構成的多面體不是正八面體，故B錯誤；晶胞的一個平面的長與寬不相等，與每個Ca2＋距離相等且最近的Ca2＋為4個，故C正確；一個晶胞中含有Ca2＋的數(shù)目為12×eq\f(1,4)＋1＝4個，含有Ceq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個，故D正確。答案：B10．解析：根據(jù)晶胞結構示意圖可知，距離Mg原子最近且相等的Fe原子有4個，即Mg原子的配位數(shù)為4，距離Fe原子最近且相等的Mg原子有8個，故Fe的配位數(shù)為8，A項錯誤；根據(jù)題中所給信息，可以推測得知，位置C點的原子坐標參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,4)，\f(3,4)，\f(3,4)))，B項錯誤；氫氣分子在晶胞的體心和棱的中心位置，且最近的兩個氫分子之間的距離為anm，該晶胞參數(shù)為eq\r(2)anm，Mg和Fe之間的最近距離為體對角線的eq\f(1,4)，則Mg與Fe之間的最近距離為eq\f(\r(6),4)anm，C項正確；氫氣分子在晶胞的體心和棱的中心位置，個數(shù)為1＋12×eq\f(1,4)＝4，F(xiàn)e原子的個數(shù)為4，Mg位于體內，Mg的個數(shù)為8，儲氫后的晶體化學式為FeMg2H2，根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)，儲氫后的晶體密度為eq\f(424,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2)a×10－7))3NA)g·cm－3，D項錯誤。答案：C11．解析：短周期X原子核外p電子數(shù)比s電子數(shù)多1，核外電子排布可能為1s22s22p5，為F元素，或1s22s22p63s23p1，為Al元素；Y最高價氧化物對應水化物為一元強酸，酸可能是HNO3、HClO4，則Y可能是N、Cl；氖原子核外電子總數(shù)是10，Z所形成的離子與氖原子核外電子排布相同且?guī)?個單位電荷，該離子為Mg2＋也可以帶2個單位負電荷為O2－，則Z是Mg元素。X是F或Al、Y是N或Cl、Z是Mg；若原子半徑X＜Y，則X是F，Y是Cl，非金屬性F>Cl，則相應氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：X>Y，故A正確；若原子序數(shù)X＞Z，則X是Al，Z是Mg，具有相同核電荷數(shù)的離子，核電荷數(shù)越大半徑越小，則相應簡單離子半徑一定有X＜Z，故B錯誤；若Y與Z位于同一周期，則Y是Cl，Z是Mg，同周期從左到右原子半徑減小，則Z>Y或Y為N、Z為O、Y>Z，故C錯誤；若X與Z位于同一周期，則X是Al，Z是Mg，Al原子核外未成對電子數(shù)是1，Mg原子核外未成對電子數(shù)是0，則X>Z，故D錯誤。答案：A12．解析：δ-Fe晶胞中含有鐵原子個數(shù)為：eq\f(1,8)×8＋1＝2，依據(jù)圖示可知中心鐵原子到8個頂點鐵原子距離均相同且最小，所以其配位數(shù)為8，則每個鐵原子等距離且最近的鐵原子有8個，故A正確；γ-Fe晶體屬于最密堆積，而δ-Fe、α-Fe中二維平面內Fe屬于非密置層，空間利用率比γ-Fe晶體低，三種晶體結構中，空間利用率最大的是γ-Fe，故B錯誤；依據(jù)圖示γ-Fe晶體鐵原子占據(jù)頂點和面心，屬于面心立方最密堆積，故C正確；1個α-Fe晶胞含鐵原子個數(shù)為：eq\f(1,8)×8＝1，則1mol晶胞質量為56g，鐵原子的半徑為acm，則晶胞邊長為2acm，1mol晶胞體積為：NA（2a）3cm3，晶胞密度為：eq\f(56,8a3NA)＝eq\f(7,NAa3)g·cm－3，故D正確。答案：B13．解析：（1）鈷的核電荷數(shù)為27，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d74s2，可知未成對電子的個數(shù)為3；（2）基態(tài)Fe的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），通常元素的非金屬性越大，電負性越大，則所含非金屬元素