2022屆高考化學二輪教學案-題型四物質結構與性質綜合題(選考)“7＋物質結構與性質”特訓

“7＋物質結構與性質”特訓A組(15分鐘)1．化學與工農業(yè)生產、日常生活、材料等有密切的聯系，下列說法不正確的是()A．某公司自主研發(fā)的芯片需要以高純度的硅為原料B．筆、墨、紙、硯為傳統的文房四寶，上述物質中的毛筆與宣紙均含有機物C．二氧化氯泡騰片和75%酒精均可殺滅新冠病毒，二者消毒時均表現為強氧化性D．醫(yī)用外科口罩和防護服所用的熔噴布是一種聚丙烯材料，它屬于有機合成高分子材料答案C解析硅是良好的半導體材料，常用于制作芯片，故A正確；毛筆的毛主要成分是蛋白質，宣紙的主要成分是纖維素，均為有機物，故B正確；聚丙烯制成的無紡布專用料，是口罩用料的最佳選擇，這一材料還可用于生產一次性手術服、隔離服等，它屬于有機合成高分子材料，故D正確。2．2021年3月國家藥監(jiān)局正式批準治療新冠“三藥三方”之一的化濕敗毒顆粒上市，其組方中的黃芪被列為《神農本草經》的上品，有效成分Q與M結構如圖所示，下列說法錯誤的是()A．M分子式為C21H18O11，其所含官能團種類多于QB．Q與M均可發(fā)生取代、酯化、氧化反應C．M分子中苯環(huán)上的一氯代物只有3種D．Q中不存在所有碳均共面的六元環(huán)答案C解析M含羧基、羥基、醚鍵、羰基、碳碳雙鍵等，官能團種類多于Q，其分子式為C21H18O11，A正確；Q與M中含羥基，可發(fā)生酯化(取代)，可燃，即可氧化，B正確；M分子中苯環(huán)上的一氯代物有4種，C錯誤；Q中無苯環(huán)，單鍵碳構成六元環(huán)，不可能共面，D正確。3．用NA表示阿伏加德羅常數的值。下列判斷正確的是()A．10g重水中含有電子數目為4NAB．標準狀況下，22.4LCH3Cl分子中所含的C—H鍵總數為3NAC．7.1gCl2與足量的水反應轉移的電子總數為0.1NAD．向1L0.1mol·L－1NaCN溶液中加入適量HCN使溶液呈酸性，則溶液中CN－的數目小于0.1NA答案B解析M(D2O)＝20g·mol－1,10g重水(D2O)為0.5mol，含有電子數目為5NA，A項錯誤；標準狀況下22.4LCH3Cl為1mol,1molCH3Cl分子中含有3molC—H鍵，B項正確；Cl2與水的反應為可逆反應，7.1gCl2與足量水反應轉移的電子總數小于0.1NA，C項錯誤；溶液中存在電荷守恒：n(CN－)＋n(OH－)＝n(Na＋)＋n(H＋)，根據題意溶液呈酸性，即n(H＋)＞n(OH－)，則n(Na＋)＜n(CN－)，即n(CN－)＞0.1mol，D項錯誤。4．X、Y、Z、W是四種原子序數依次增大的短周期主族元素。常溫下X的單質能與水劇烈反應，Y的最外層電子數與電子層數之比為1∶1，Z、W相鄰且可形成最外層均達到8電子穩(wěn)定結構的化合物W—Z—Z—W，下列說法正確的是()A．簡單離子半徑：W>Z>Y>X B．常見單質的氧化性：X>W>ZC．Z、W形成的含氧酸均是強酸 D．Y與W可形成常見的共價化合物答案D解析X可能為F或Na，F－、Na＋的半徑均大于Al3＋的半徑，A錯誤；若X是鈉，非金屬性：Cl>S>Na，則常見單質的氧化性：Cl>S>Na，B錯誤；HClO、H2SO3是弱酸，C錯誤；AlCl3是共價化合物，D正確。5．下列實驗中，對應的現象以及結論都正確的是()選項實驗現象結論A在某醛類有機溶液中滴入溴水溴水褪色該醛類物質含有碳碳雙鍵B將苯、液溴和鐵粉混合后產生的氣體直接通入AgNO3溶液中產生淡黃色沉淀苯和液溴發(fā)生了取代反應C向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水，再加入CCl4混合振蕩、靜置下層呈無色，上層呈紅色Fe2＋的還原性大于Br－D向1mL2mol·L－1的NaOH溶液中滴加1～2滴0.1mol·L－1MgCl2溶液后的懸濁液中，再滴加2滴0.1mol·L－1FeCl3溶液出現紅褐色沉淀Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]答案C解析醛基可能會被溴水氧化，使溴水褪色，該物質中不一定含有碳碳雙鍵，故A錯誤；液溴易揮發(fā)，揮發(fā)出的溴單質與AgNO3溶液反應也能生成AgBr沉淀，所以產生淡黃色沉淀并不能說明苯和液溴發(fā)生了取代反應，故B錯誤；向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入少量新制氯水，再加CCl4混合振蕩，因Fe2＋的還原性大于Br－，則靜置后有機層在下層呈無色，水層在上層呈紅色，故C正確；溶液中氫氧化鈉過量，所以再加FeCl3溶液會有紅褐色沉淀生成，不能說明是Mg(OH)2沉淀轉化來的，故D錯誤。6．含Tp配體的釕(Ru)配合物催化氫化CO2生成甲酸的機理如圖所示：下列敘述錯誤的是()A．循環(huán)A中Ru的成鍵數目不變B．循環(huán)A中物質所含氫鍵均為分子間氫鍵C．循環(huán)B的反應為CO2＋H2=HCOOHD．該催化反應的原子利用率為100%答案B解析從循環(huán)A中可得出Ru的成鍵數均為4，成鍵數目沒有變化，A項正確；循環(huán)A中有兩種物質含有氫鍵，既有分子間氫鍵，也有分子內氫鍵，B項錯誤；循環(huán)B的反應為CO2＋H2=HCOOH，C項正確；該催化反應為化合反應，原子利用率達到100%,D項正確。7．常溫下，某研究小組用數字傳感器探究AgCl的沉淀溶解平衡。實驗測得懸濁液中溶解的氯化物濃度變化如圖所示，其中a點表示AgCl溶于KNO3溶液形成的懸濁液。下列說法正確的是()A．圖中b點可能是滴加KCl溶液B．圖中c點后無黃色沉淀生成C．圖中d點c(Ag＋)＜c(Cl－)D．由圖可知：Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)答案C解析Ksp(AgCl)＝c(Ag＋)·c(Cl－)，b點后c(Cl－)降低，則c(Ag＋)升高，故b點滴加的可能是硝酸銀溶液，不可能是氯化鉀溶液，A項錯誤；c點滴加KI溶液后，氯離子濃度升高然后達到一個比起始時略高的值，則說明此時溶液中銀離子濃度減小，而部分銀離子轉化為碘化銀沉淀，因此c點后有黃色沉淀生成，B項錯誤；d點時氯離子濃度大于起始時的氯離子濃度，而起始時有沉淀溶解平衡：c(Ag＋)＝c(Cl－)，故d點c(Ag＋)<c(Cl－)，C項正確；c點后產生了碘化銀，故應有Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，D項錯誤。8．“嫦娥五號”首次實現了我國地外天體采樣返回，它的成功發(fā)射標志著我國航天事業(yè)向前邁出了一大步。其制作材料中包含了Ti、Fe、Al、Cr、Ni、Mo、S、O等多種元素。回答下列問題：(1)鉻(Cr)、鉬(Mo)位于同一副族相鄰周期，且Mo的原子序數更大，則基態(tài)Mo原子的核外電子排布式為________；基態(tài)Mo3＋最高能層中成對電子與單電子的數目之比為________。(2)S與O可形成多種酸根離子，其中SOeq\o\al(2－,3)的立體構型為________，S原子的雜化軌道類型為________，其鍵角小于SOeq\o\al(2－,4)的原因為_______________________________________________。(3)α-Al2O3是“嫦娥五號”中用到的一種耐火材料，其具有熔點高(2054℃)、硬度大的特點，其主要原因為__________________________________________________________________。(4)“嫦娥五號”某核心部件主要成分為納米鈦鋁合金，其結構單元如圖所示(Al、Ti原子各有一個原子在結構單元內部)，則該合金的化學式為________。已知該合金的密度為ρg·cm－3，該結構單元底面(正六邊形)邊長為anm，則結構單元的高h為________nm(列出計算式，設NA為阿伏加德羅常數的值)。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1(或[Kr]4d55s1)8∶3(2)三角錐形sp3SOeq\o\al(2－,3)與SOeq\o\al(2－,4)中S原子都是sp3雜化，SOeq\o\al(2－,4)中無孤電子對，SOeq\o\al(2－,3)中有一對孤電子對，孤電子對與成鍵電子對間的斥力更大，導致SOeq\o\al(2－,3)中鍵角小于SOeq\o\al(2－,4)(3)Al2O3為離子晶體，Al3＋和O2－半徑較小，所帶電荷數較多，晶格能大，熔點高，硬度大(4)Ti11Al5eq\f(48×\f(11,3)＋27×\f(5,3),\f(3,2)\r(3)×10－21a2ρNA)解析(1)基態(tài)Mo原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1或[Kr]4d55s1；基態(tài)Mo3＋核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p64d3，最高能層中成對電子與單電子的數目之比為8∶3。(2)SOeq\o\al(2－,3)中孤電子對數＝eq\f(6＋2－2×3,2)＝1，中心原子S周圍共有4對電子對，因此S的雜化方式為sp3，立體構型為三角錐形。SOeq\o\al(2－,3)與SOeq\o\al(2－,4)中S原子都是sp3雜化，SOeq\o\al(2－,4)中無孤電子對，SOeq\o\al(2－,3)中有一對孤電子對，孤電子對與成鍵電子對間的斥力更大，導致SOeq\o\al(2－,3)中鍵角小于SOeq\o\al(2－,4)。(3)Al2O3為離子晶體，Al3＋和O2－半徑較小，所帶電荷數較多，晶格能大，熔點高，硬度大，可作耐火材料。(4)Al位于體內和頂角，Ti分別位于晶胞的頂角、面上、體內和棱上，Ti原子個數為8×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋1×eq\f(1,3)＋1＝eq\f(11,3)，Al原子個數為4×eq\f(1,6)＋1＝eq\f(5,3)，所以化學式為Ti11Al5。晶胞的質量為m＝eq\f(48×\f(11,3)＋27×\f(5,3),NA)g，晶胞的體積為V＝S·h＝eq\f(3\r(3),2)a2·hnm3，根據m＝ρV，求得h＝eq\f(48×\f(11,3)＋27×\f(5,3),\f(3,2)\r(3)×10－21a2ρNA)。B組(15分鐘)1．化學與生產、生活密切相關，下列說法錯誤的是()A．醫(yī)療廢棄物經處理可加工成兒童玩具，實現資源綜合利用B．海水淡化的方法有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等C．《肘后備急方》中“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”描述了中藥的溶解與過濾D．商代制作的工藝精湛的司母戊鼎主要成分是銅、錫、鉛答案A2．在超臨界水中進行碳碳加成反應時存在兩條不同的路徑，其反應機理如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.比穩(wěn)定B．反應生成的活化能為54.0kJ·mol－1C．生成的反應為吸熱反應D．選擇適當的催化劑，有可能改變不同路徑產物的產量答案A解析根據反應機理圖可知比的能量低，更穩(wěn)定，故A錯誤；由圖像可知，反應生成的活化能為54.0kJ·mol－1，故B正確；由圖可知，生成的反應為吸熱反應，故C正確；催化劑可以改變反應的路徑，所以選擇適當的催化劑，有可能改變不同路徑產物的產量，故D正確。3．W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數依次增大，X是形成化合物種類最多的元素，W元素的單質是自然界最輕的氣體，W、X、Y三種元素可形成一種高效的殺菌消毒劑，Z元素在短周期中原子半徑最大。下列說法正確的是()A．W與X、Y、Z均可形成10電子微粒B．簡單離子半徑：Z>Y>WC．X的氫化物中不可能存在非極性共價鍵D．Y、Z形成的化合物之一可用作供氧劑答案D解析X元素形成化合物種類最多，X為C；W元素的單質是自然界最輕的氣體，W為H；W、X、Y形成的高效殺菌消毒劑為過氧乙酸(CH3COOOH)，Y為O；短周期中半徑最大元素為Na。H與Na不能形成10電子微粒，A錯誤；簡單離子半徑：O2－>Na＋>H＋，B錯誤；C的氫化物中可存在非極性鍵，如C2H4，C錯誤；Na與O可形成Na2O2，作供氧劑，D正確。4．去年，科研人員研究了法匹拉韋、利巴韋林、氯硝柳胺等藥物對于抗擊新冠肺炎有顯著療效，其主要成分的結構簡式如下。下列說法不正確的是()A．1molY可與3molNa反應產生1.5molH2B．Z的水解產物之一可發(fā)生縮聚反應C．X可與3molH2發(fā)生加成反應D．氯硝柳胺的分子式為C13H8N2O4Cl2答案C解析1molY有3mol—OH，與3molNa反應產生1.5molH2，故A正確；Z的水解產物之一為，在一定條件下可發(fā)生縮聚反應，故B正確；未注明X的含量，無法確定，故C錯誤；從結構確定分子式，氯硝柳胺分子式為C13H8N2O4Cl2，故D正確。5．利用雙功能催化劑可實現常溫電催化氮氣還原制備氨氣、氧化制備硝酸鹽。裝置如圖所示：下列說法錯誤的是()A．該裝置可使用陰離子交換膜B．陰極區(qū)電極反應式N2＋6e－＋6H＋=2NH3C．該裝置電子由b極流出，經過工作站流入a極D．兩電極轉移等量的電子時，其陰極產物與陽極產物的物質的量之比為5∶3答案A解析b極為陽極，發(fā)生的反應為N2＋6H2O－10e－=2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋，a極為陰極，發(fā)生的反應為N2＋6e－＋6H＋=2NH3，該離子交換膜應使用質子交換膜，則A錯誤、B正確；電子由陽極流出，流入陰極，故C正確；由電極反應式得，a極N2～2NH3，得到6e－，b極N2～2NOeq\o\al(－,3)，失去10e－，當轉移等量電子時，陰極產物與陽極產物的物質的量之比為5∶3，故D正確。6．下列實驗裝置能夠達到相應實驗目的的是()A．裝置甲制備Fe(OH)2B．裝置乙檢驗乙醇與濃硫酸混合加熱的產物中含有乙烯C．裝置丙蒸發(fā)氯化鐵溶液制備氯化鐵晶體D．裝置丁用苯萃取碘水中的碘單質，從下口放出有機層答案A解析反應開始時，打開止水夾，Fe與稀硫酸反應產生H2，H2通過導氣管進入試管b，把NaOH溶液中溶解的空氣及溶液上方的空氣都由試管b的支管排出，待反應較緩時，夾住止水夾，試管a中繼續(xù)產生H2，H2產生的壓力將含Fe2＋的溶液由試管a壓入試管b中的NaOH溶液中，產生白色的Fe(OH)2沉淀，故A正確；乙醇與濃硫酸混合加熱，會發(fā)生副反應產生SO2氣體，SO2與揮發(fā)出的乙醇均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故B錯誤；加熱過程中氯化鐵會發(fā)生水解生成Fe(OH)3和HCl，HCl會不斷揮發(fā)，促進氯化鐵水解，則最終得不到氯化鐵晶體，故C錯誤；碘單質在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，可以用苯萃取碘水中的碘單質，但是苯的密度小于水，應將水層從下口放出，有機層從上口倒出，故D錯誤。7．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能的新型非氯綠色消毒劑，主要用于飲用水處理。常溫下，調節(jié)其水溶液pH時，含鐵粒子的物質的量分數δ(X)隨pH的變化如圖所示[已知δ(X)＝eq\f(nX,nFe)]。下列說法正確的是()A．25℃，B點水的電離出的c(H＋)＝1×10－4B．NaHFeO4溶液顯堿性C．常溫下，H2FeO4(aq)＋H＋(aq)H3FeOeq\o\al(＋,4)(aq)的平衡常數K＜100D．K2FeO4起殺菌消毒作用是因為其遇水生成了Fe(OH)3膠體答案C解析B點溶液呈酸性，說明H2FeO4的電離程度大于HFeOeq\o\al(－,4)的水解程度，抑制水的電離，此時pH＝4，所以水電離出的c(H＋)＝1×10－10，故A錯誤；由圖可知，H2FeO4的第二步電離平衡常數大小約為10－7.5，第一步電離平衡常數大小約為10－3.5，由Kh＝eq\f(Kw,Ka1)可知，HFeOeq\o\al(－,4)的水解平衡常數大小約為10－10.5，故HFeOeq\o\al(－,4)的電離程度大于其水解程度，溶液呈酸性，故B錯誤；結合圖像可知，c(H2FeO4)＝c(H3FeOeq\o\al(＋,4))時，溶液的pH<2，c(H＋)>0.01mol·L－1，則H2FeO4(aq)＋H＋(aq)H3FeOeq\o\al(＋,4)(aq)的平衡常數K＝eq\f(cH3FeO\o\al(＋,4),cH＋·cH2FeO4)＝eq\f(1,cH＋)<eq\f(1,0.01)＝100，故C正確；K2FeO4起殺菌消毒作用是因為它的強氧化性，生成的Fe(OH)3膠體因有吸附性而有凈水作用，故D錯誤。8．氮、磷、砷、鐵、鈦等元素及其化合物在現代農業(yè)、科技和國防建設中有著許多獨特的用途。Ⅰ.如LiFePO4是新型鋰離子電池的電極材料，可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備。(1)基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為________，NH4H2PO4中，除氫元素外，其余三種元素電負性的大小關系是________。(2)基態(tài)Cl原子有________種空間運動狀態(tài)的電子，屬于________區(qū)(填“s”“p”“d”或“ds”)。(3)苯胺()和NH4H2PO4中的N原子雜化方式分別為________。(4)苯胺和甲苯相對分子質量接近，但苯胺熔點比甲苯的高，原因是_____________________。Ⅱ.(5)在濃的TiCl3的氯化氫溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數為6、組成為TiCl3·6H2O的綠色晶體，取0.01mol該晶體加入足量的硝酸銀溶液中可得0.02mol白色沉淀，則該晶體中兩種配體的物質的量之比為________。Ⅲ.(6)從磷釔礦中可提取稀土元素釔(Y)，某磷釔礦的晶胞如圖所示，該磷釔礦的化學式為________________