【优化探究】2020年高三化学一轮复习 课时训练 选3-3 新人教版

【优化探究】2020年高三化学一轮复习 课时训练 选3-3 新人教版一、选择题1.(2020年哈尔滨模拟)石墨能与熔融金属钾作用，形成石墨间隙化合物，K原子填充在石墨各层碳原子中。比较常见的石墨间隙化合物是青铜色的化合物，其化学式可写成CxK，其平面图形如图，则x值为()A8 B12C24 D60解析：可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位：其完全占有的碳原子数为4；占有的钾原子为3，故碳原子与钾原子个数比为81。答案：A2(2020年福州质检)常温下硫单质主要以S8形式存在，加热时S8会转化为S6、S4、S2等，当蒸气温度达到750 时主要以S2形式存在，下列说法正确的是()AS8转化为S6、S4、S2属于物理变化B不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2C常温条件下单质硫为原子晶体D把硫单质在空气中加热到750 即得S2解析：S8、S6、S4、S2属于不同的分子，它们之间的转化为化学变化；常温条件下单质硫为分子晶体；硫单质在空气中加热到750 时被氧化，生成硫的氧化物，得不到S2。答案：B3下列有关金属晶体和离子晶体的叙述中，不正确的是()A金属钠形成的晶体中，每个钠原子周围与其距离最近的原子有8个B金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个C在NaCl晶体中，每个Na周围与其距离最近的Na有12个D在CsCl晶体中，每个Cs周围与其距离最近的Cl有8个解析：金属钠为体心立方堆积，每个原子周围与其距离最近的原子有8个；金属镁为六方最密堆积，每个原子周围与其距离最近的原子有12个；据NaCl的晶胞结构可知，NaCl晶体中每个Na周围与其距离最近的Na有12个；CsCl晶体中每个Cs周围与其距离最近的Cl有8个。答案：B4有关晶体的下列说法中正确的是()A晶体中分子间作用力越大，分子越稳定B原子晶体中共价键越强，熔点越高C冰融化时水分子中共价键发生断裂D氯化钠熔化时离子键未被破坏解析：晶体中分子间作用力大小只与物质熔、沸点有关，与分子稳定性无关，A错；原子晶体熔化时，破坏共价键，晶体中共价键越强，熔点越高，B对；冰融化时破坏分子间作用力和氢键，不破坏共价键，C错；NaCl是由Na和Cl构成的离子晶体，熔化时破坏离子键，D错。答案：B5共价键、离子键、范德华力和氢键是形成晶体的粒子之间的四种作用力。下列晶体：Na2O2固体氨NaClSiO2冰干冰，其中含有三种作用力的是()A BC D解析：分析得到下表：Na2O2固体氨NaClSiO2冰干冰共价键离子键范德华力氢键答案：C二、非选择题6(2020年高考全国新课标卷)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_、_；(2)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_；(3)在BF3分子中，FBF的键角是_，B原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的立体构型为_；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为_，层间作用力为_；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼晶胞中含有_个氮原子、_个硼原子，立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)。解析：(1)根据题给制备流程可知两个反应方程式为B2O33CaF23H2SO43CaSO42BF33H2O，B2O32NH32BN3H2O。(2)B原子的原子序数为5，其电子排布式为1s22s22p1；B、N处于同周期，依据同周期元素随原子序数增大电负性依次增大可知，N的电负性较大；B位于元素周期表的第A族，由化学式BN得B元素的化合价为3价。(3)BF3的空间构型为平面正三角形，故FBF的键角为120；B原子的杂化类型为sp2杂化；根据价电子对互斥理论可知，BF的立体构型为正四面体。(4)借助于石墨的结构可知，B与N原子之间的化学键为共价键，层与层之间依靠分子间作用力相结合。(5)依据金刚石的晶胞结构及化学式BN可确定立方氮化硼晶胞中含有4个N原子，4个B原子。则一个晶胞的质量可表示为4 g(BN的摩尔质量为25 gmol1)，一个晶胞的体积可表示为(361.51010)3cm3(1 pm1012m1010cm)，晶体密度的表达式为gcm3。答案：(1)B2O33CaF23H2SO43CaSO42BF33H2OB2O32NH32BN3H2O(2)1s22s22p1N3(3)120sp2正四面体(4)共价键(或极性共价键)分子间作用力(5)447(2020年高考新课标全国卷)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期，它们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中，由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题：(1)W元素原子的L层电子排布式为_，W3分子的空间构型为_；(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为_；(3)化合物M的化学式为_，其晶体结构与NaCl相同，而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是_。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂，用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中，碳原子采用的杂化方式有_，OCO的键角约为_；(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物，其晶胞中X占据所有棱的中心，Y位于顶角，Z处于体心位置，则该晶体的组成为XYZ _；(5)含有元素Z的盐的焰色反应为_色。许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是_。解析：元素原子的最外层电子数不超过8个，故W元素的次外层为K层，所以W元素为O；X、Y、Z分别属于不同的周期，且原子序数之和为40，据此可以确定X、Y、Z分别属于2、3、4三个周期。结合题中X的单质能够与水反应，故可确定X为F；Y与Z的原子序数之和为31，Y的原子序数最小为11，Z位于第四周期，原子序数最小为19。若Y为Na，则Z为Ca，但钠的氧化物的熔点显然比氧化钙的熔点低，不符合题意。所以Y元素只能是Mg，Z为K。(1)O的L层电子的排布式为：2s22p4，O3分子的空间构型为V形；根据杂化轨道理论可知，氧原子成键时采用sp3杂化，且氧原子中含有孤对电子，故形成了V形结构。(2)氟气与水能够剧烈反应，生成氧气：2F22H2O=4HFO2。(3)M的化学式为MgO，属于离子化合物。结构相似的离子化合物，比较其熔点的高低，主要看晶格能的大小，晶格能越大，熔点越高，而判断晶格能大小的一个重要参数就是看离子半径的大小。碳酸二甲酯分子中存在CO和CO，前者是平面结构，氧原子采用sp2杂化，后者氧原子采用sp3杂化，OCO的键角约为120。(4)X占据立方体的棱中心，故每个晶胞中实际含有的X的个数为：123(每条棱被四个立方体共有)，Y位于顶角，故每个晶胞中实际含有的X的个数为：81(每个顶点被8个立方体共有)，Z位于体心，被立方体独自占据，故个数为1，所以该晶体中X、Y、Z三种原子的个数比为311。(5)钾盐的焰色反应为紫色，发生焰色反应的原因是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。答案：(1)2s22p4V形(2)2F22H2O=4HFO2(3)MgO晶格能大sp3和sp2120(4)311(5)紫激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量8(2020年济南模拟)2020年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED晶片，材质基本以GaAs(砷化镓)、AlGaInP(磷化铝镓铟)、InGaN(氮化铟镓)为主。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：AsGaDGaP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_。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81/861/24，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，顶点上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AsGa，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A、A、A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。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或Ar3d104s24p1)(2)4正四面体(3)CD(4)NH3AsH3PH3(5)sp29(2020年苏州模拟)有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数EQTXZ。E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且I1(E)I1(T)I1(Q)，其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且QT与ET2互为等电子体。X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28。请回答下列问题(答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号)：(1)写出QT的电子式_，基态Z原子的核外电子排布式为_。(2)Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因有_等两种。(3)化合物甲由T、X两元素组成，其晶胞如图1，甲的化学式为_。(4)化合物乙的晶胞如图2，乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石。乙的晶体类型为_，其硬度超过金刚石的原因是_。乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为_。解析：由题意知，E、Q、T、X、Z五种元素分别为C、N、O、K、Ni。(1)NO的电子式为，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。(2)Q的简单氢化物NH3极易溶于T的简单氢化物H2O，其主要原因有这两种氢化物均为极性分子、分子之间能形成氢键。(3)由化合物甲的晶胞可知，甲的化学式为KO2。(4)由化合物乙的晶胞可知，乙的化学式为C3N4，属于原子晶体，其硬度超过金刚石的原因是CN键的键长小于CC键，键能大于CC键。C3N4晶体中C、N两种元素原子的杂化方式均为sp3。答案：(1) 1s22s22p63s23p63d84s2(2)这两种氢化物均为极性分子相互之间能形成氢键(3)KO2(4)原子晶体CN键的键长小于CC键，键能大于CC键sp310氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N晶体中氮以N3存在，基态N3的电子排布式为_。(2) 的键能为942 kJmol1，NN单键的键能为247 kJmol1，计算说明N2中的_键比_键稳定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH和AlCl可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100，其挥发性一般比有机溶剂_(填“大”或“小”)，可用作_(填代号)。a助燃剂b“绿色”溶剂c复合材料d绝热材料(4)X中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是_，与同一个N3相连的X有_个。解析：(1)N3的电子排布式为1s22s22p6。(2)在中有1个键，2个键，