高中化学选修三习题

(圆满版)高中化学选修三习题附答案(圆满版)高中化学选修三习题附答案(圆满版)高中化学选修三习题附答案⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯○____⋯___⋯___：⋯号考__⋯___⋯___⋯__：⋯○班__⋯____⋯___⋯__⋯：名装姓__⋯___⋯___⋯___:⋯校○学⋯⋯⋯⋯外⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯第II卷（非选择题）○评卷人得分⋯一、综合题：共4题每题15分共60分⋯1．金属钛(Ti)被誉为21世纪金属，拥有优秀的生物相容性，它兼具铁的高强度和铝的低密度。其单质和化合物拥有宽泛的应用价值。氮化钛(Ti3N4)为金黄色晶体，因为拥有令人满意的仿金见效，愈来愈多地成为黄金的取代品。以TiCl4为原料，经过一系列反响能够制得Ti3N4和纳米TiO2(如图1)。⋯⋯⋯⋯○如图中的M是短周期金属元素，M的部分电离能以下表：⋯I1I2I3I4I5⋯电离能/kJ·mol－1738145177331054013630⋯请回答以下问题：⋯(1)Ti的基态原子外面电子排布式为________________。⋯(2)M是______(填元素符号)，该金属晶体的聚集模型为六方最密聚集，配位数为________。⋯(3)纳米TiO2是一种应用宽泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实比方图2所示。化合物甲的分子中采纳sp2方式⋯杂化的碳原子有__________个，化合物乙中采纳sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的次序为⋯________________。○⋯⋯⋯⋯装⋯(4)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相像，如图3所示，该晶胞中N、Ti之间的近来距离为apm，则该氮⋯化钛的密度为______________g·cm－3A(N为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。该晶体中与N原子距离相等且⋯近来的N原子有________个。⋯(5)科学家经过X－射线探明KCl、MgO、CaO、TiN的晶体与NaCl的晶体结构相像。且知三种离子晶体的晶格⋯能数据以下：NaClKClCaO⋯KCl、CaO、TiN三种离子晶体晶格能/kJ·mol－1离子晶⋯7867153401体熔点由高到低的次序为⋯________________。内【答案】(1)3d24s2⋯(2)Mg12(3)7O>N>C(4)12(5)TiN>CaO>KCl⋯【解析】此题主要察看的是物质的结构和性质。(1)Ti位于第四周期，第IVB族，外面电子排布为3d24s2，故答⋯案为3d24s2；(2)金属M的第三电离能远远大于第二电离能，所以M应为短周期第IIA族元素，又因M可把Ti⋯置换出来，所以M应为Mg，其晶体聚集模型为六方最密聚集，配位数为12，故答案为：Mg，12；(3)化合物○甲的分子中采纳Sp2杂化的碳原子由苯环上的6个碳原子和羧基中的一个，共7个，依据化合物乙的结构可知⋯试卷第1页，总8页⋯⋯⋯Sp3杂化的原子有羟基中的氧，氨基中的氮，碳链上的三个碳，C、N、O都位于第二周期，原子序数递加，电负性渐渐增大，所以它们的电负性关系为：O>N>C，故答案为：7，O>N>C；(4)由晶胞结构可知，N原子位于立方体晶胞的

8个极点，

6个面心，而

Ti原子位于立方体晶胞的

12个棱中点和

1个体心，依据均派法可算出该晶胞中

N原子个数为

8×+6×=4，该晶胞中

Ti

原子数为：

12×+1=4，晶胞质量为

m=×4+×4=，晶胞中

N、Ti

之间的近来距离为立方体边长的一半，所以立方体边长为2apm，则晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3，所以晶体的密度ρ==；以极点的N原子为例，极点的N原子离面心上的N原子距离近来，则与极点N原子同层上的有4个晶胞中的4个面心上的N原子，相同上层4个，基层4个，共12个，故答案为，12；(5)由表中数据可知，离子晶体所带电荷越大，晶格能也越大，KCl中，离子都带1个单位的电荷，CaO中离子都带2个单位的电荷，TiN中离子都带3个单位的电荷，所以晶格能TiN>CaO>KCl，而晶格能越大，离子晶体熔点越高，所以三种离子晶体熔点由高到低的次序为：TiN>CaO>KCl，故答案为：TiN>CaO>KCl。【备注】无2．X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数挨次增大。X是全部元素中原子半径最小的，Y级，且每个能级上的电子数相等，Z原子单电子数在同周期元素中最多，W与Z同周期，第一电离能比

有三个能Z的低，R与

Y同一主族，

Q的最外层只有一个电子，其余电子层电子均处于饱和状态。请回答以下问题：(1)R

核外电子排布式为

__________________。(2)X、Y、Z、W形成的有机物

YW(ZX

2)2中Y、Z的杂化轨道种类分别为

__________，离子的立体构型是

__________。(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是_________________(填化学式)，原由是_________________________________________________________。将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中，并通入W2，充分反响后溶液呈深蓝色，该反响的离子方程式为_________________________________。(5)W

和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，

该离子化合物为

________(填化学式)。Na+的配位数为

________，距一个阴离子四周近来的全部阳离子为极点构成的几何体为

__________。已知该晶胞的密度为

ρg

·3cm，阿伏加德罗常数为

NA，则两个近来的

W离子间距离为

nm。(用含ρ、NA的计算式表示

)【答案】(1)1s22s22p63s23p2(2)sp2、sp3；平面三角形；(3)SiO2；SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体；322O2[Cu(NH34]2++4OH-；(5)Na2O；4；7(4)2Cu+8NH+O+2H)立方体；×10【解析】此题察看物质结构综合推测题，波及原子核外电子排布，化合物中心原子的杂化，分子空间构型，晶胞的相关计算等。X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素，且原子序数挨次增大。X是全部元素中原子半径最小的，是H元素；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等，电子排布式为1s22s22p2，是C元素；Z原子单电子数在同周期元素中最多，是N元素；W与Z同周期，第一电离能比Z的低，原子序数比N大，是O元素；R与Y同一主族，是Si元素；Q的最外层只有一个电子，其余电子层电子均处于饱和状态，是Cu元素。(1)R(Si)试卷第2页，总8页⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯○____⋯___⋯___：⋯号考__⋯___⋯___⋯__：⋯○班__⋯____⋯___⋯__⋯：名装姓__⋯___⋯___⋯___:⋯校○学⋯⋯⋯⋯外⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯核外电子排布式为1s22s22p63s23p2(2)X、Y、Z、W形成的有机物CO(NH2)2中C、N的杂化轨道种类分别为sp2、○sp3；离子中心原子N孤电子对数形成3个，立体构型是平面三角形；(3)Y、R的最高价氧化物分别是CO2和⋯SiO2，沸点较高的是SiO2；SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体；(4)将Q(Cu)单质的粉末加入到ZX3(NH3)的浓溶⋯⋯液中，并通入O2，充分反响后溶液呈深蓝色，生成铜氨络离子，该反响的离子方程式为2Cu+8NH3+O2+2H2O⋯2[Cu(NH3)4]2++4OH-；(5)该晶胞中钠离子位于晶胞体心，有8个，氧离子位于极点和面心，分摊4个，所以化学式为Na2O；Na+的配位数为4；距一个阴离子四周近来的全部阳离子为极点构成的几何体为立方体；晶胞体⋯积为，则两个近来的W离子间距离为×107nm⋯【备注】无⋯3．[化学—选修3：物质结构与性质]⋯○在元素周期表中，除罕有气体外几乎全部元素都能氢形成氢化物。⋯(1)氨气属于共价型氢化物，工业常用氨气和醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2]Ac的混淆液来汲取一氧化碳(醋酸根⋯CH3COO-简写为Ac-)。反响方程式为：[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac⋯①请写出基态Cu+离子的价电子排布式_________________。⋯②氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小摆列次序为_______________，原由是_________；此中NH3⋯应为_________(填“极性”或“非极性”)分子。⋯③醋酸分子(CH3COOH)中的两个碳原子的杂化方式分别是_________________。⋯④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键种类有_________(填序号)。⋯a.离子键b.金属键c.共价键d.配位键○(2)某离子型氢化物化学式为XY2，晶胞结构以以下图，此中6个Y原子(○)用阿拉伯数字16注明。⋯⋯①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下边上。则5、6号Y原子均在晶胞_________(填“侧面”或“内部”)。⋯⋯装⋯⋯⋯②依据以上信息能够推知，XY2晶体的熔沸点______(填“>”“或=”“<”)固态氨的熔沸点。⋯○③若该晶胞的边长为anm，密度为ρg/cm3，XY2的摩尔质量为Mg/mol，则阿伏加德罗常数为______。⋯【答案】(1)①3d10②N＞O＞H氮原子的2p轨道为半充满结构，相对坚固，氧与氢比较，氧原子核电荷数大，⋯非金属性强，难失电子，极性③sp3sp2④acd(2)①内部②>③⋯【解析】此题察看了物质结构与性质。(1)①Cu元素为29号元素，原子核外由29个电子，故基态Cu+离子的价⋯电子排布式为3d10。内⋯②氨水溶液中含有N、O、H三种元素，N原子的2p轨道为半充满结构，相对坚固，O与H比较，O原子核电⋯荷数大，非金属性强，难失电子，故第一电离能由大到小的次序为N＞O＞H。⋯③甲基中C原子形成4个单键，杂化轨道数量为4，采纳sp3杂化，羧基中C原子形成3个σ键，杂化轨道数⋯为3，采纳sp2杂化。○⋯试卷第3页，总8页⋯⋯⋯④铜离子与氨气之间存在配位键，氨气中N与H形成共价键，[Cu(NH33CO]+与Ac-之间是离子键，故该题选)abd。(2)①X位于8个极点和一个体心，晶胞中一共含有2个X，由化学式XY2可知，该晶胞中含有4个Y，又1、2、3、4号Y原子在晶胞的上下边上，则实质为2个Y原子，则5、6号Y原子均在晶胞内部。②XY2晶体为离子晶体、固态氨为分子晶体，所以XY2晶体的熔沸点比固态氨高。③一个晶胞中含有2个XY2，XY2的摩尔质量为Mg/mol，则晶胞的质量为g，若该晶胞的边长为anm，则晶胞的体积为=a3×10-21cm3，晶胞的密度为ρg/cm3，则=a3×10-21，解得NA=。【备注】无4．如图分别是金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的结构表示图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。四种物质互称为__________。写出碳原子的基态电子排布图____________________。试比较：第一电离能I1(C)、I1(N)、I1(O)由大到小的次序为____________________。石墨中存在的作使劲有__________。A.共价键B.金属键C.氢键D.配位键E.分子间作使劲石墨中碳原子采纳的杂化方式是____________________。(4)C的熔沸点比A__________(填“高”或“低”)原由是______________________________。(5)金刚石晶胞结构以以以下图所示，若金刚石的密度为ρgcm·-3，试计算碳原子的半径为__________pm(用含ρ式子表示，不用化简)。【答案】(1)同素异形体(2)I1(N)>I1(O)>I1(C)(3)ABEsp2(4)低金刚石是原子晶体，而足球烯为分子晶体(5)【解析】此题察看同素异形体、核外电子排布、第一电离能、杂化方式等、晶胞的结构和计算等。(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管都是碳的单质，

依据结构表示图能够看出它们结构都不一样样，

所以它们互为同素异形体；碳是

6号元素，依据结构原理可知碳的基态电子排布图为：

；(2)

依据元素周期律可知同一周期元素第一电离能渐渐增大，可是N原子的最外层处于半满结构，比较坚固，所以第一电离能最大，所以I1(N)>I1(O)>I1(C)；(3)石墨是层状结构，在同一层内碳与碳之间形成C-C单键，是σ键，而在层与层之间是经过分子间作使劲相联合，所以石墨中存在的作使劲是试卷第4页，总

σ键和分子间作使劲，应选8页

ABE，在层内每个⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯○____⋯___⋯___：⋯号考__⋯___⋯___⋯__：⋯○班__⋯____⋯___⋯__⋯：名装姓__⋯___⋯___⋯___:⋯校○学⋯⋯⋯⋯外⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯碳与四周三个碳形成共价键，所以碳的杂化方式为sp2；(4)A是金刚石，原子晶体，C是足球烯为分子晶体，○所以C的沸点低；(5)依据图A及题目中的描绘，依据金刚石晶胞的结构图可知，金刚石晶胞是面心立方聚集⋯完今后还在四个四周体里有原子，也就是说在金刚石晶胞的体对角线上连排了四个原子，而且相切，所以体对⋯⋯角线长度就是碳原子半径的8倍，设晶胞边长为a，碳原子的半径为r，即a=8r，∵碳原子的质量=，又∵每个⋯晶胞中含有碳原子个数=4+8×+6×=8，由=，得a=2×，∵a=8r，∴r=a=。【备注】无⋯5．已知：A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数挨次增大，属于元素周期表中前四周期的元素。此中A⋯原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子；G⋯原子核外价电子数与B相同，其余各层均充满。B、E两元素构成化合物B2E的晶体为离子晶体。C、F的原子⋯○均有三个能层，C原子的第一至第四电离能(KJ·mol-1)分别为578、1817、2745、11575；C与F能形成原子数⋯目比为1∶3、熔点为190℃的化合物Q。(1)B的单质晶体为体心立方聚集模型，其配位数为____________；E元素的最高价氧化物分子的立体构型是⋯________________。F元素原子的核外电子排布式是_______________，G的高价离子与A的简单氢化物形成的⋯配离子的化学式为________________。(2)试比较B、D分别与F形成的化合物的熔点高低并说明原由________________。⋯⋯(3)A、G形成某种化合物的晶胞结构以以下图。若阿伏加德罗常数为NA，该化合物晶体的密度为agcm·-3，其⋯晶胞的边长为________cm。⋯○⋯⋯(4)在1.01×105Pa、T1℃时，气体摩尔体积为53.4Lmol·-1-1⋯，实验测得Q的气态密度为5.00gL·，则此时Q的组⋯成为________________。装【答案】(1)8；平面三角形；1s22s22p63s23p5；[Cu(NH3)4]2＋⋯(2)NaCl的熔点高于SiCl4，因为NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体(3)(4)Al2Cl6⋯A、B、C、D、E、F、G七种元素的核电荷数挨次增大，属于元素周⋯【解析】此题察看了物质的结构和性质。⋯期表中前四周期的元素。此中A原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，所以A是N元素。○D、E原子核外的M层中均有两个未成对电子，则D的M层为3s23p2，则D是Si元素。E的M层为3s23p4，⋯则E是S元素。B、E两元素构成化合物B2E的晶体为离子晶体，所以B为IA族的金属，则B是钠元素。G原⋯子核外最外层电子数与B相同，则G的最外层电子数为1，其余各层均充满，且G的原子序数最大，所以G⋯是铜元素。C、F的原子均有三个能层，所以C、F在第三周期。C的逐级电离能前三个数据凑近，第四电离能⋯突变，所以易失掉三个电子，为第ⅢA族元素，则C是铝元素。C与F能形成原子数量比为1∶3、熔点为190℃内的化合物Q，说明F为-1价，即F为Cl元素，Q是AlCl3。(1)金属钠的单质晶体为体心立方聚集模型，其配位⋯⋯数为8，E元素的最高价氧化物分子是三氧化硫，此中心原子S原子含有的孤对电子对数为(6－3×2)＝0，所以⋯三氧化硫分子的立体构型是平面三角形。依据结构原理可知，Cl元素原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，⋯G的高价离子Cu2＋与A的简单氢化物NH3形成的配离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+。(2)B、D分别与F形成的化○合物分别是氯化钠和四氯化硅。因为NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体，所以NaCl的熔点高于SiCl4。(3)根⋯试卷第5页，总8页⋯⋯⋯据晶胞的结构可知，N原子在极点，含有的个数为8×＝1个。铜在棱边，含有的个数为12×＝3个，即化学式Cu3N。设边长为xcm，则×NA＝1，解得x＝。(4)依据M＝×V＝5.00g/L×53.4L/mol＝267g/mol，是AlCl3相对分子质量的＝2倍，所以其化学式为Al2Cl6。【备注】无6．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。(1)以下表达正确的选项是。(填字母)A．HCHO与水分子间能形成氢键B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采纳sp2杂化C．苯分子中含有6个σ键和1个大π键，苯是非极性分子．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低(2)Mn和Fe的部分电离能数据以下表：元素MnFe电离能I1717759I215091561－1/kJ·molI332482957Mn元素价电子排布式为，气态Mn2＋再失掉一个电子比气态Fe2＋再失掉一个电子难，其原由是。铁原子核外有__________种运动状态不一样样的电子。(4)依据元素原子的外面电子排布的特点，可将元素周期表分红五个地区，此中Ti属于区。(5)Ti的一种氧化物X，其晶胞结构以以下图，则X的化学式为。电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN－氧化成CNO－，再在酸性条件下CNO－连续被NaClO氧化成N2和CO2。①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的次序为。②与CNO－互为等电子体微粒的化学式为(写出一种即可)。③氰酸(HOCN)是一种链状分子，它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到坚固结构，试写出氰酸的结构式。【答案】(1)AD(2)3d54s2；Mn2＋转变成Mn3＋时，3d能级由较坚固的3d5半充满状态转变成不坚固的3d4状态(或Fe2＋转变成Fe3＋时，3d能级由不坚固的3d6状态转变成较坚固的3d5半充满状态)(3)26(4)d(5)TiO2(6)①H＜C＜N＜O②CO2、N2O、SCN－③N≡C—O—H试卷第6页，总8页⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯○____⋯___⋯___：⋯号考__⋯___⋯___⋯__：⋯○班__⋯____⋯___⋯__⋯：名装姓__⋯___⋯___⋯___:⋯校○学⋯⋯⋯⋯外⋯⋯⋯⋯○⋯⋯⋯⋯

⋯⋯⋯⋯【解析】此题察看了物质的结构与性质。(1)甲醛中含有羟基，因为氧元素的电负性大，所以甲醛与水能够形成○氢键，故A正确。二氧化碳为直线型分子，中心原子C原子为sp杂化，故B错。苯中碳碳键含有6个σ键，⋯每个碳氢键含有一个σ键，所以苯分子中一共含有12个σ键和1个大π键，故C错。常温下二氧化碳为分子晶⋯⋯体，二氧化硅为原子晶体，所以CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故D正确。(2)25号元素锰，⋯价电子个数为25-18=7，价电子排布为3d54s2，Mn2+转变成Mn3+时，3d能级由较坚固的3d5半充满状态转变成不坚固的3d4状态，而铁为26号元素，价电子排布为3d64s2，Fe2+转变成Fe3+时，3d能级由不坚固的3d6状态⋯转变成较坚固的3d5半充满状态，故气态Mn2+再失掉一个电子比气态Fe2+再失掉一个电子难。(3)铁的核外电子⋯数是26，则铁原子核外有26种运动状态不一样样的电子。(4)区的区分来自于依据结构原理最后填入电子的轨道名⋯称，Ti是22号元素，其价电子排布式为3d24s2，所以Ti元素位于d区。(5)依据晶胞结构可知，氧原子位于面⋯心处与晶胞内，Ti原子位于极点处和体心处，则依据均派原理可知，结构中氧原子的个数为4×＋2＝4个，Ti○原子个数为1＋8×＝2，所以化学式为TiO2。(6)①非金属性越强，电负性越大。所以同周期自左向右电负性逐⋯⋯渐增大，则H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的次序为H＜C＜N＜O。②价电子数与原子数分别都相等⋯的互为等电子体，则与CNO－互为等电子体微粒的化学式为CO2(N2O)、SCN－等。③氰酸(HOCN)是一种链状分⋯子，它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到坚固结构，所以分子中C与N形成三键，其余均是单键，所以氰酸的结构式N≡C—O—H。⋯【备注】无⋯⋯⋯评卷人得分○三、推测题：共1题每题15分共15分⋯⋯7．【化学——选修3：物质结构与性质】有A、B、C、D、E五种原子序数挨次增大的元素(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