2019版高中化学一轮复习方案文档：选修3物质结构与性质 模块综合检测(选修3).doc

模块综合检测(选修3)(时间：90分钟，满分：105分)1(15分)(2018山西重点中学协作体期末)现有前四周期T、X、Y、Z、W、M六种元素，已知W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小，其中W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍。M原子的M能层上有4个未成对电子。请完成下列问题：(1)写出W、Z、X、T四种元素第一电离能由大到小的顺序：_(用元素符号表示)。(2)基态M原子的核外电子排布式为_。(3)根据VSEPR理论，推断出由W与X两元素组成的最简单二价阴离子的立体构型为_，W原子的杂化类型为_。(4)Y与T、X、Z、W所形成的最简单化合物的沸点由高到低的顺序为_(用化学式表示)。解析：根据题中信息“W原子的s电子总数等于p电子总数的2倍”可知，W的电子排布式是1s22s22p2，则W是碳元素；又知“W、Z、X、T、Y五种非金属元素原子半径依次减小”，根据元素周期律可推知Z是氮元素，X是氧元素，T是氟元素，Y是氢元素；“M原子的M能层上有4个未成对电子”，则M的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，即M是铁元素。(1)C、N、O、F四种元素位于同一周期，随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素反常，因此第一电离能大小顺序是FNOC。(3)C和O两种元素组成的最简单的二价阴离子是CO，该离子的中心原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，因此其立体构型是平面三角形，C原子的杂化类型为sp2杂化。(4)H与F、O、N、C所形成的最简单化合物分别是HF、H2O、NH3、CH4，其中HF、H2O、NH3分子之间都存在氢键，它们的沸点都比没有氢键的CH4高，常温下H2O为液态，HF、NH3为气态，标准状况下HF为液态，NH3仍为气态，因此四种氢化物的沸点由高到低的顺序为H2OHFNH3CH4。答案：(1)FNOC(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(3)平面三角形sp2(4)H2OHFNH3CH42(15分)(2018济宁一模)铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题：(1)画出基态Cu原子的价电子排布图：_。(2)配合物Cu(NH3)2OOCCH3中碳原子的杂化类型是_，配体中提供孤电子对的原子是_。C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号表示)。(3)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示，则晶体铜原子的堆积方式为_。(4)M原子的价电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。该晶体的化学式为_。已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于_化合物(填“离子”或“共价”)。已知该晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4，则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为_pm(写出计算式即可)。解析：(2)Cu(NH3)2OOCCH3是离子化合物，其阴离子的结构式是，从C原子的成键情况看，C原子的杂化类型有两种：sp3和sp2。(3)铜原子的堆积方式是密置层堆积，三层一重复，即ABC型，所以属于面心立方最密堆积。(4)M是Cl元素。Cu与Cl形成的化合物晶胞中Cu的个数是4，Cl的个数是864，因此该晶体的化学式是CuCl。Cu和Cl的电负性差值是3.01.91.1OC(3)面心立方最密堆积(4)CuCl共价 10103(15分)(2018江西五市八校第二次联考)有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：(1)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是_。(2)A、B、C三种元素的氢化物稳定性由强到弱的顺序为_(用化学式表示)。(3)A的最简单氢化物分子的立体构型为_，其中A原子的杂化类型是_杂化。(4)A的单质中键的个数为_，键的个数为_。(5)写出基态E原子的价电子排布式：_。(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长a_cm。(用、NA的计算式表示)解析：根据题干信息不难推出A、B、C、D、E五种元素分别是N、O、F、Ca、Cu。(2)气态氢化物的稳定性与元素的非金属性有关，由于非金属性FON，所以稳定性HFH2ONH3。(3)A的最简单氢化物是NH3，中心N原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以NH3分子的立体构型是三角锥形，N原子的杂化类型是sp3杂化。(4)N2的结构式是NN，所以键个数是1，键个数是2。(6)C和D形成的化合物是CaF2，一个晶胞中有4个“CaF2”，所以一个晶胞质量是 g，一个晶胞的体积是a3 cm3，根据 gcm3，则a cm。答案：(1)H2O分子间存在氢键(2)HFH2ONH3(3)三角锥形sp3(4)12(5)3d104s1(6) 4.(15分)(2018茂名高三模拟)铁是一种重要的过渡元素，能形成多种物质，如做染料的普鲁士蓝化学式为KFeFe(CN)6。(1)基态Fe2核外电子排布式为_。(2)在普鲁士蓝中，存在的化学键有离子键、_和_。(3)一定条件下，CN可氧化为OCN。OCN中三种元素的电负性由大到小的顺序为_；碳原子采取sp杂化，1 mol该物质中含有的键数目为_。(4)与CN互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(5)常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式，则这种堆积模型的配位数为_，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则此种铁单质的密度表达式为_g/cm3。解析：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以基态Fe2核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。(2)KFeFe(CN)6属于离子化合物，是一种复盐，也是一种配合物，阳离子是K、Fe3，阴离子是配离子Fe(CN)64(其中Fe为2价)，其中K、Fe3和Fe(CN)64以离子键相结合，Fe(CN)64中Fe2和CN以配位键相结合，CN内C和N以共价键相结合。(3)OCN中的C原子采取sp杂化，则其立体构型为直线形，结合OCN与CO2是等电子体，可知OCN的结构式是O=C=N，则1 mol OCN中含有的键数目是2NA。(5)图示的堆积方式是非密置层的体心立方堆积，所以配位数是8；铁的一个晶胞中有两个Fe原子，因此晶胞质量m g，若铁的原子半径为a cm，则晶胞边长为 cm，晶胞体积V cm3，所以铁单质的密度g/cm3。答案：(1)1s22s22p63s23p63d6(或Ar3d6)(2)共价键配位键(3)ONC2NA(4)CO(或N2)(5)8 5.(15分)2014年7月和12月山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学LaiSheng Wang教授及复旦大学刘智攀教授课题组合作，首次合成“中国红灯笼分子”硼球烯B40。B40是继C60之后第二个从实验和理论上完全确认的无机非金属笼状团簇。(1)基态硼原子的外围电子排布式为_，C60中碳原子杂化方式为_。(2)构成C60晶体的作用力是_。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有_种。(4)磷化硼(BP)是由硼元素与磷元素组成的无机化合物，属于一种半导体材料。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。BP晶胞中B采用面心立方堆积，P原子填入四面体空隙中。写出三溴化硼和三溴化磷的立体构型：三溴化硼_；三溴化磷_。磷化硼晶体内微粒间的作用力有_。计算磷化硼中硼原子和磷原子之间的最近距离(晶胞参数为478 pm)：_。解析：(1)C60又叫足球烯，其分子中每个C原子与其他3个C原子相连，分别形成两个碳碳单键和一个碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为sp2。(2)C60晶体属于分子晶体，所以微粒间作用力是范德华力。(3)与硼同周期但第一电离能比硼大的元素有Be、C、N、O、F、Ne共6种。(4)BBr3中B原子的价层电子对数是3，孤电子对数是0，所以三溴化硼的立体构型是平面正三角形；PBr3中P原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，所以三溴化磷的立体构型是三角锥形。磷化硼的空间结构与金刚石类似，应属于原子晶体，B原子与P原子间通过共价键相结合，但B原子最外层只有3个电子，P原子最外层有5个电子，而磷化硼晶体中每个B原子与4个P原子相连，每个P原子也与4个B原子相连，这说明B原子和P原子间还存在一个配位键，其中P原子提供孤电子对，B原子提供空轨道。BP晶胞中P原子位于立方体的体对角线的处，则硼原子和磷原子之间的最近距离 pm pm207 pm。答案：(1)2s22p1sp2(2)范德华力(3)6(4)平面正三角形三角锥形共价键、配位键207 pm6.(15分)(2018河南百校联盟联考)磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素。回答下列问题：(1)基态砷原子的核外价电子排布式为_。(2)生产农药的原料PSCl3中P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序为_，电负性由大到小的顺序为_。(3)COS(羰基硫)可用作粮食的熏蒸剂，其中碳原子的杂化轨道类型为_，所含共价键的类型为_，写出一种与COS键合方式相同且立体构型也相同的微粒：_。(4)H2O与H2S为同族元素的氢化物，H2O可以形成H9O或H3O，而H2S几乎不能形成类似的H9S或H3S，其原因是_。(5)AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AlP的熔点为2 000 ，其晶胞结构如图所示。磷化铝的晶体类型为_。A、B点的原子坐标如图所示，则C点的原子坐标为_。磷化铝的晶胞参数a546.35 pm，其密度为_gcm3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析：(3)COS中C原子的孤电子对数是0，价层电子对数是1102，所以碳原子的杂化轨道类型是sp，COS的立体构型是直线形，结构式是O=C=S，含有2个键和2个键；与COS键合方式相同且立体构型也相同的微粒应与COS互为等电子体，最容易想到的就是CO2和CS2。(4)H3O是由H2O和H通过配位键形成的，H9O是由(H2O)4和H通过配位键形成的，其中(H2O)4是H2O分子间通过氢键形成的缔合分子，因此应从氢键的形成条件去考虑H2S不能形成H9S或H3S的原因。(5)磷化铝的晶胞结构类似金刚石，且其熔点很高，因此磷化铝属于原子晶体。由磷化铝的晶胞结构可以看出，Al原子位于立方体的体对角线的处，因此C点的原子坐标为。1个AlP晶胞中含有的P原子数是864，Al原子数也是4，因此一个晶胞的质量m g，而晶胞的体积V(a1010)3 cm3(5.463 5108)3 cm3，所以磷化铝的密度 gcm3。答案：(1)4s24p3(2)ClPSClSP(3)sp键和键(写“极性键”也可)CO2(或CS2、BeF2等)(4)氧的电负性大且原子半径小，H2O分子间及与H可形成氢键，而硫的电负性较小且原子半径大，几乎不能形成氢键(5)原子晶体7.(15分)(2018湖南三湘名校联考)已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A原子、C原子的L能层中都有两个未成对的电子，C、D同主族。E、F都是第四周期元素，E原子核外有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：(1)基态D原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_。(2)E2的价层电子排布图是_，F原子的核外电子排布式是_。(3)A的最高价氧化物对应的水化物分子结构式为_，其中心原子采取的轨道杂化方式为_；B的气态氢化物的VSEPR模型为_。(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB互为等电子体，它们结构相似，DAB的电子式为_。(5)配合物甲的焰色反应呈紫色，其内界由中心离子E3与配位体AB构成，配位数为6。甲的水溶液可以用于实验室中E2的定性检验，检验E2的离子方程式为_。(6)某种化合物由D、E、F三种元素组成，其晶胞如图所示，则其化学式为_。该晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直，根据图中所示的数据列式计算该晶体的密度_g/cm3。解析：根据题中信息不难推出A是C，B是N，C是O，D是S，E是Fe，F是Cu。(3)由H2CO3的结构式可以直接看出中心C原子的价层电子对数是3，因此轨道杂化方式是sp2；B的气态氢化物是NH3，N原子的价层电子对数是4，所以NH3的VSEPR模型是四面体形。(4)CO2的结构式是O=C=O，SCN与CO2是等电子体，结构相似，其结构式应是