高中化学人教版物质结构与性质本册总复习总复习 全国公开课

模块综合测评一、选择题(本题有15小题，每小题3分，共45分)1．闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是()A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钛元素在周期表中处于第四周期C．钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素答案C解析题中给出的三种同位素原子中，中子数最小的为26，A项正确；Ti位于第四周期第ⅣB族，属于d区元素，B、D选项正确；同种元素的不同同位素在周期表中的位置相同，C选项不正确，故选C。2．下列说法正确的是 ()A．原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族B．主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5C．氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高D．同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同答案B解析本题考查物质结构的知识，本题可用举例法。氦原子最外层电子数为2，为零族元素，A项错误；MgCl2中原子的原子序数之差为5，CO2中原子的原子序数之差为2，B项正确；由于HF中存在氢键，故HF的沸点比HCl的高，C项错误；CO2为分子晶体，而SiO2为原子晶体，D项错误。3．设阿伏加德罗常数的值为NA，下列结论错误的是 ()A．完全电解2molH2O断裂的σ键键数为4NAB．标准状况下，LCO2中含有的π键键数为2NAC．60gSiO2晶体中含有的Si—O键键数为4NAD．128g金属铜中含有如图所示的晶胞数为答案B解析B项中一个CO2中含有2个碳氧双键，每个碳氧双键中含一个π键，故LCO2中含有的π键键数为NA。4．下列说法正确的是 ()A．分子晶体中一定存在分子间作用力，不一定存在共价键B．分子中含两个氢原子的酸一定是二元酸C．含有金属阳离子的晶体一定是离子晶体D．元素的非金属性越强，其单质的活泼性一定越强答案A解析单原子分子晶体中不存在共价键，A对；能电离出两个H＋的酸为二元酸，B错；含有金属离子组成的晶体有离子晶体和金属晶体两类，C错；单质的活泼性不仅与其组成元素的非金属性强弱有关，还与其本身的结构有关，如氮元素的非金属性强于磷，但是氮气的活动性远不如白磷，D错。5．下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是 ()表述1表述2A在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大NaCl晶体中Cl－与Na＋间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力B通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性高Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H间的小C在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同同一主族元素原子的最外层电子数相同DP4O10、C6H12O6溶于水后均不导电P4O10、C6H12O6均属于共价化合物答案B解析A项，I2是非极性分子，在水中的溶解度小；C项，氧族元素中的氧元素，卤素中的氟元素与同族的其他元素的化合价不完全相同；D项，P4O10溶于水后和水反应生成H3PO4，其溶液导电。6．a、b、c、d四种分子均含有14个电子，其有关信息列在下面的表中abcd双原子分子非极性分子只含非极性键双原子分子极性分子只含极性键多原子分子极性分子只含极性键多原子分子非极性分子既有非极性键，又有极性键符合题目给出的信息的选项是 ()①a的化学式N2②b的化学式为CO③c的结构式为H—C≡N④d的结构简式为HC≡CH⑤a的符号为C22－⑥d的化学式为H2O2A．①②③④ B．④⑤⑥C．②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥答案A解析首先从电子总数为14及a的相关信息推得a为N2，因是分子，a不能为C22－。若将N原子换成周期表中相邻的碳，则b的另一种原子必定是O，则知b为CO；若考虑只换一个N原子为碳，这时电子数相差1，可用H原子来补足，得c为HCN，其结构式为H—C≡N。再将另一个N也换成碳，则要补1个H，即d为C2H2，d的结构简式为HC≡CH。7．下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是 ()①Al原子和N原子的未成对电子数②Ag＋、Cu2＋与NH3形成配合物时的配位数③H—F的键能与H—I的键能④F元素和O元素的电负性⑤N和O元素的第一电离能A．①④⑤ B．②④ C．②④⑤ D．③④⑤答案D解析Al原子未成对电子数为1，N原子的未成对电子数为3，前者小于后者；Ag＋、Cu2＋与NH3形成配合物时的配位数分别为2和4，前者小于后者；H—F的键能大于H—I的键能，F元素的电负性大于O元素，N的第一电离能大于O元素。8．下列说法中正确的是 ()A．HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强B．按Mg、Si、N、F的顺序，原子半径由小变大C．某主族元素的电离能I1～I7数据如下表所示(单位：kJ/mol)，可推测该元素位于元素周期表第ⅤA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.在①P、S，②Mg、Ca，③Al、Si三组元素中，每组中第一电离能较大的元素的原子序数之和为41答案D解析A中四种氢化物的稳定性依次减弱；B中原子半径由大到小；C中电离能突变在I4，其常见化合价为＋3价；D中电离能较大的分别为P、Mg、Si，原子序数之和为15＋12＋14＝41。9．根据元素周期律和物质结构的有关知识，以下有关排序正确的是 ()A．离子半径：Ca2＋>Cl－>S2－B．第一电离能：Si>C>NC．电负性：F>S>MgD．热稳定性：SiH4>H2S>H2O答案C解析电子层结构相同的离子，原子序数越大半径越小：Ca2＋<Cl<S2－；第一电离能N>C>Si；电负性F>S>Mg，正确；热稳定性H2O>H2S>SiH4。10．下列说法中错误的是 ()A．SO2、SO3都是极性分子B．在NH4＋和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性答案A解析A选项中，SO3分子是平面三角形结构，为非极性分子，明显错误。11．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 ()A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力C．sp2，氢键 D．sp3，氢键答案C解析B原子的最外层的3个电子都参与成键，故B原子中可以形成sp2杂化轨道；B(OH)3分子中的—OH可以与其他分子中的H原子形成氢键。12．按下列四种有关性质的叙述，可能属于金属晶体的是 ()A．由分子间作用力结合而成，熔点很低B．固体易导电，熔点在1000℃左右C．由共价键结合成网状晶体，熔点很高D．固体不导电，但溶于水或熔融后能导电答案B解析A为分子晶体；B中固体能导电，熔点在1000℃左右，不是很高，排除石墨等固体，应为金属晶体；C为原子晶体；D为离子晶体。13．已知C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度，且原子间以单键结合。下列有关C3N4晶体的说法中正确的是 ()A．C3N4晶体是分子晶体B．C3N4晶体中C—N键的键长比金刚石中的C—C键的键长短C．C3N4晶体中C、N原子个数之比为4∶3D．C3N4晶体中微粒间通过离子键结合答案B解析根据“C3N4晶体很可能具有比金刚石更大的硬度”，可判断C3N4晶体与金刚石类似，原子间通过共价键形成原子晶体，故A、D错误；氮原子的半径比碳原子的半径小，所以C—N键的键长比C—C键的键长短，故B正确；C3N4晶体中，原子间以单键结合，所以碳原子形成4个共价键，氮原子形成3个共价键，C、N原子个数之比应为3∶4，故C错误。14．下列说法正确的是 ()A．第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大B．卤族元素中氟的电负性最大C．CO2、SO2都是直线形的非极性分子D．CH2=CH2分子中共有四个σ键和1个π键答案B解析第二周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大的趋势，而不是依次增大，故A错；SO2分子构型为V形，故C错；CH2=CH2分子中共有五个σ键和一个π键，故D错。15．下列关于价电子构型3s23p4的描述正确的是 ()A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D．其电子排布图为答案B解析由它的价电子构型3s23p4，可知该元素为S，S与H2化合生成H2S，通常情况下为气体，D项硫原子的电子排布图违背了洪特规则。二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16．(7分)中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为2KNO3＋3C＋Seq\o(=,\s\up7(引燃))A＋N2↑＋3CO2↑(已配平)(1)除S外，上列元素的电负性从大到小依次为________。(2)在生成物中，A的晶体类型为________，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为________。(3)已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。答案(1)O>N>C>K(2)离子晶体sp(3)1∶1解析(1)除S外，上列元素为C、N、O、K，根据元素电负性的递变规律，电负性强的元素主要位于元素周期表的右上方，则电负性大小顺序为O>N>C>K。(2)根据原子守恒可得A为K2S，其为离子晶体。生成物中只有CO2含极性共价键，C原子的轨道杂化类型为sp。(3)HCN的分子结构为H—C≡N，其中C—H键为σ键，C≡N键中含1个σ键和2个π键，故σ键和π键数目之比为1∶1。17．(14分)下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式：___________________。(2)d与a反应的产物的分子中中心原子的杂化形式为__________，该分子是__________(填“极性”或“非极性”)分子。(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：__________________________________________________________。(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素op电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_______________________________________________________________________________________________________________；(5)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。请回答：①晶胞中i原子的配位数为________，一个晶胞中i原子的数目为________。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)sp3极性(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半满状态，较稳定(5)124解析(2)a为H，d为N，NH3分子中N原子是sp3杂化。(3)主要从电子跃迁角度解释，电子从能量较高的轨道跃迁到能力较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。(4)o是Mn元素，p是Fe元素，Mn2＋的价电子排布为3d5，属于半充满稳定结构，难再失去一个电子，气态Fe2＋的电子排布为3d6，失去一个电子后是半充满稳定结构。(5)i为Al原子，以Al原子为中心，经过Al原子相互垂直的三个面上，每个面上四个原子距Al原子最近且相等，共12个原子。一个晶胞中Al原子数目为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。18．(9分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；Y原子的价电子(外围电子)排布为msnmpn；②R原子核外L层电子数为奇数；③Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题：(1)Z2＋的核外电子排布式是________。(2)在[Z(NH3)4]2＋离子中，Z2＋的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________。a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙(4)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为________，其中心原子的杂化类型是________。(6)若电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取________。A．电子的运动轨迹图像B．原子的吸收光谱C．电子体积大小的图像D．原子的发射光谱(7)某元素原子的价电子构型为3d54s1，该元素属于________区元素，元素符号是________。答案(1)1s22s22p63s23p63d9(2)孤电子对(3)b(4)Si<C<N(5)3∶2sp杂化(6)B(7)dCr解析Q为碳元素，R为氮元素，X为氧元素，Y为硅元素，Z为铜元素。(1)Z为铜，其核外电子排布式为[Ar]3d104s1，失去2个电子，即为铜离子。(2)配位键形成时，铜离子提供空轨道，氨分子中的氮原子提供孤电子对。(3)甲为甲烷，乙为硅烷，同主族元素对应氢化物越向上越稳定，沸点越向下越大(不含分子间氢键时)，所以b选项正确。(4)第一电离能氮比碳高，因为氮元素原子核外电子p轨道为半充满结构，硅的第一电离能最小。(5)Q的氢化物的相对分子质量为26，即为乙炔，2个碳氢键是σ键，三键中有一个σ键，2个π键；中心原子碳为sp杂化。(6)3d轨道能量比4p轨道低，电子从3d轨道跃迁到4p轨道吸收能量，所以可通过光谱仪摄取原子的吸收光谱。(7)24号元素为Cr，属于d区元素。19．(11分)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。(1)Al的原子结构示意图为________；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)30Si原子的中子数为________；SiO2的晶体类型为________。(3)Al3＋与Yn－的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是________。(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是________。(5)经处理后的熔渣g(仅含Fe2O3、Al3O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为________。答案(1)2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑(2)16原子晶体(3)HCl(4)CO2(5)25%解析(2)30Si的质子数为14，质量数为30，因此中子数为30－14＝16。(3)Yn－离子的形成可排除第ⅣA族元素，根据气态氢化物显酸性判断Y为第ⅦA族元素(第ⅥA族的H2O为中性，第ⅤA族的NH3的水溶液显碱性)，该族元素形成的气态氢化物均为分子晶体，由于HF中含有氢键，使其熔沸点较高，其余氢化物由于结构相似，因此相对分子质量越小者，熔沸点越低，因此HCl的沸点最低。(4)根据药皮的组成可以确定，在高温条件下，大理石发生分解，CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑。(5)Fe2O3、Al2O3以及SiO2的混合物中加入过量盐酸，发生的反应为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，只有SiO2不反应，因此得到的g固体是SiO2。在滤液中加入过量的NaOH溶液，发生的反应为Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2O，Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，因此得到的g固体是Fe(OH)3，其物质的量为mol，根据质量守恒得熔渣中Fe2O3的物质的量为mol，质量为16g，所以熔渣中Al2O3的质量为g－g－16g＝g，在熔渣中的质量分数为eq\fg,g)×100%＝25%。20．(14分)如下图所示表示一些晶体中的某些结构，它们分别是NaCl、CsCl、干冰、金刚石、石墨晶体结构中的某一种的某一部分。(1)其中代表金刚石的是(填编号字母，下同)________，其中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于________晶体。(2)其中代表石墨的是________，其中每个正六边形占有碳原子数平均为___