高中化学苏教版物质结构与性质本册总复习总复习 市赛获奖

模块综合测评(时间90分钟,满分100分)一、选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分)1.航天飞机表层的防热瓦是保障航天飞机能否安全着陆的重要材料。防热瓦是以石墨材料为主要成分的非常疏松的泡沫陶瓷。下列有关说法合理的是() (导学号52740096)A.石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨是原子晶体B.石墨成为该泡沫陶瓷主要成分的主要原因是石墨熔点很高C.石墨中碳碳键之间的夹角为109°28'也可代替石墨用作航天飞机表层的防热瓦材料答案B2.下列说法正确的是()A.原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似+的最外层电子排布式为3s23p63d5C.基态铜原子的轨道表示式D.基态碳原子的轨道表示式解析核外电子排布为1s2的原子是He,核外电子排布是1s22s2的为铍(Be),He是惰性元素,Be是金属元素,显然化学性质不相似,A错。Fe的价电子排布为3d64s2,失去电子时先失最外层,再失次外层,失去2个电子变成Fe2+时最外层电子排布为3s23p63d6,失去3个电子变成Fe3+时,最外层电子排布为3s23p63d5,B正确。基态铜原子的轨道表示式,符合3d全充满时能量最低,即洪特规则特例,C错。基态碳原子是2s比2p轨道能量低,先填满2s再填2p,即,不存在半充满能量低的问题。答案B3.下列物质的电子式书写正确的是()Na+∶QUOTE∶-H+[∶QUOTE∶]2-H+C.—CH3H∶QUOTE[H∶QUOTE∶H]+I-解析阴离子要用中括号括上后,在中括号的右上角标明离子电荷数,H2S是共价化合物,不存在阴、阳离子。答案C4.下列说法中正确的是() (导学号52740097)汽化和I2升华克服的作用力相同B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同,它们的熔点相近C.氯化钠和氯化氢溶于水时,破坏的化学键都是离子键D.用作高温结构陶瓷材料的Si3N4固体是分子晶体解析乙酸分子间可形成氢键,故乙酸的熔点高;氯化钠、氯化氢分别是离子晶体和分子晶体,溶于水时克服的微粒间的作用力分别是离子键和共价键;Si3N4的熔点很高,故是原子晶体。答案A5.下列化合物分子中一定既含蠹趾键的是() 解析N2中既含蠹趾键,但N2是单质,不属于化合物,A项不正确;CO2分子中碳氧双键中有一条是蠹ü,另一条是鸺ü,B项正确;CH4和H2O2分子中都只有单键,全部属于蠹ü,不含鸺ü,C项和D项均不正确。故答案为B项。答案B6.下列叙述中,结论(事实)和对应的解释(事实)均不正确的是()A.金刚石的熔、沸点高于晶体硅,因为C—C键能大于Si—Si键能B.稀有气体的晶体属于原子晶体,因为其组成微粒是原子,不存在分子间作用力C.二氧化硅晶体中不存在简单的SiO2分子,因为其晶体是含有硅氧四面体的空间网状结构D.分子空间构型为正四面体结构的分子中化学键的键角可能是°,还可能为60°解析稀有气体属于单原子分子,其作用力是分子间作用力,不是共价键,其晶体是分子晶体,B项不正确,故答案为B项。答案B7.有关苯分子中的化学键描述正确的是() (导学号52740098)A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成鸺üB.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道也参与成键C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其他碳原子的三个sp2杂化轨道形成三个蠹üD.碳原子的未参加杂化的2p轨道与其他形成蠹ü解析苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成蠹Ｍ泵扛鎏荚踊褂幸桓鑫床渭釉踊Ä2p轨道,它们均有一个未成对电子。这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成共价键。答案B8.最近,中国科大的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268℃时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间单、双键的分子图像。下列化合物分子中一定既含单键又含双键的是( 解析A分子中只有双键,D分子中只有单键;B选项,C2H4O的分子式,可以表示不同结构的物质,例如乙醛、环氧乙烷;C选项正确,存在碳氧双键、碳氯单键。答案C9.位于第2、3周期的七种连号元素,它们的单质熔点随原子序数增大而变化的趋势如图所示。图中X元素应属 ()A.ⅢA族 B.ⅣA族C.ⅤA族 D.ⅥA族解析原子序数小于18的ⅣA族元素的原子多形成原子晶体,熔点较高。答案B10.有下列两组命题A组B组Ⅰ.H—I键键能大于H—Cl键键能①HI比HCl稳定Ⅱ.H—I键键能小于H—Cl键键能②HCl比HI稳定Ⅲ.H2S分子间作用力大于H2O分子间作用力③H2S沸点比H2O高Ⅳ.HI分子间作用力大于HBr分子间作用力④HI沸点比HBr低B组命题正确且能用A组命题加以正确解释的是()A.Ⅰ① B.Ⅱ② C.Ⅲ③ D.Ⅳ④解析可通过比较半径得出键能的大小,半径越小,键长越短,键能越大,分子越稳定;结构相似的分子可比较相对分子质量得出分子间作用力的大小,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高(注意某些分子可能有氢键存在)。答案B11.关于元素周期律和元素周期表的下列说法中正确的是 ()A.目前发现的所有元素占据了元素周期表里全部位置,不可能再有新的元素被发现B.元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化C.俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立作出了巨大贡献D.同一主族的元素从上到下,金属性呈周期性变化解析元素周期表是俄国化学家门捷列夫在前人探索的基础上按原子的电子层数和最外层电子数的变化排列编制的表。现在的元素周期表是按现在已知的100多种元素编制的,有些元素还有待发现,有些新元素已经被发现,因此不能说不可能再有新元素被发现。在元素周期表中,同一主族的元素从上到下,由于原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,属递变性变化而不是周期性变化。答案B12.根据下表给出的几种物质的熔、沸点数据,判断下列有关说法中错误的是() (导学号52740099)NaClMgCl2AlCl3SiCl4单质B熔点/℃801710180682300沸点/℃14651418160572500是分子晶体B.单质B可能是原子晶体加热能升华的键的强度比MgCl2小解析由表中所给熔、沸点数据,可知SiCl4熔、沸点最低,应为分子晶体;单质B的熔、沸点最高,因此为原子晶体;AlCl3的沸点低于熔点,故可升华;NaCl的熔点高于MgCl2的熔点,表明Na—Cl键断裂较Mg—Cl难,所以NaCl的键强度比MgCl2大。答案D二、填空题(本题包括8小题,共64分)13.(4分)Mn、Fe均为第4周期的过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:元素MnFeI1717759I215091561I332482957回答下列问题:(1)Mn元素价电子层的电子排布式为。

(2)比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难。对此,你的解释是。

答案(1)3d54s2(2)由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+转化为Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对较少14.(6分)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)N≡N的键能为942kJ·mol-1,N—N单键的键能为247kJ·mol-1,计算说明N2中的(填“ó”或“ð”,下同)键比键稳定。

(3)(CH3)3NH+和AlCQUOTE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.绝热材料解析(1)基态N3-的电子为10个,已达稳定状态,故为1s22s22p6。(2)计算可知,N≡N中的鸺募芪ª942kJ·mol-1减去N—N单键的键能247kJ·mol-1再除以2为kJ·mol-1,因此鸺润键稳定。(3)离子液体由阴、阳离子组成,其挥发性较小,且无污染。答案(1)1s22s22p6(2)稹

(3)小b15.(8分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示: (导学号52740100)元素编号元素性质或原子结构TM层上有2对成对电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是+7价(1)元素T的原子最外层共有种不同运动状态的电子。元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是。

(2)元素Y与氢元素形成一种离子YQUOTE,写出该微粒的电子式(用元素符号表示)。

(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是。

a.常温下Z的单质和T的单质状态不同的氢化物比T的氢化物稳定c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是,理由是。

解析此题主要考查了元素周期律以及原子核外电子排布知识。首先从所给的信息判断各是什么元素。T元素M层上有两对成对电子,因此M层上还有2个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p4,T元素最外层共有6个电子,是硫元素,最外层有6种不同运动状态的电子;X原子最外层电子数是次外层的两倍,因此X次外层为2个电子,最外层为4个电子,是碳元素,能用于测定文物年代的是具有放射性的QUOTEC;Y单质是双原子分子,且其氢化物水溶液显碱性,可知Y是N,形成的离子为NQUOTE,其电子式为[QUOTEQUOTEH]+;元素Z最高正价是+7价,因此Z是Cl,非金属性Cl>S。非金属性强弱可通过气态氢化物的稳定性及最高价氧化物水化物的酸性比较得出。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,除了碳酸是弱酸,其余均为强酸。答案(1)6QUOTEC(2)[QUOTEQUOTEH]+(3)Clb(4)H2CO3弱酸性16.(8分)已知X、Y、Z、W、V是元素周期表1~36号元素中的五种元素,这些元素的相关信息如下表: (导学号52740101)元素元素相关信息XX的基态原子核外只有一种运动状态的电子YY元素原子有两个电子层,能量较高的电子层上的电子比较低的电子层的电子多1个ZZ、Y同周期,且Z原子核外比Y原子核外多1个电子WW的单质有白色、红色两种同素异形体,其中白色单质需要保存在水中VV与W同主族,且V比W的原子序数小(1)W元素位于元素周期表的(填写周期、族),Y、Z的第一电离能较大的是(填元素符号)。

(2)X、Z两种元素能够形成很多化合物,其中Z2X2含有个蠹ü,个极性键。

(3)WX3中W原子的杂化方式是,WX3分子的空间构型是。

(4)W、V的沸点如下表:氢化物W的氢化物V的氢化物沸点℃℃W的氢化物的相对分子质量比V的氢化物的相对分子质量大,前者的分子间作用力大于后者的分子间作用力,由此可见,前者的沸点应该高于后者的沸点,但实际情况却相反(见上表),其原因是

。

解析由已知信息可推知X、Y、Z、W、V分别为氢、硼、碳、磷、氮五种元素。(1)磷元素位于元素周期表第3周期ⅤA族,硼、碳位于同一周期,同周期元素第一电离能随着元素序数的增大有增大的趋势,故碳元素的第一电离能大于硼元素的第一电离能。(2)Z2X2即C2H2,其中含有2个C—H蠹Í1个C—C蠹ü,含有2个C—H极性键。(3)WX3即PH3,该物质结构与NH3相似,P原子是sp3杂化,PH3分子为三角锥形。(4)氨气分子之间的氢键使得分子间的结合力增大了,沸点升高。答案(1)第3周期ⅤA族C(2)32(3)sp3三角锥形(4)V的氢化物(NH3)存在分子间氢键,而W的氢化物(PH3)不存在这种作用力17.(8分)A、B、C、D、E是中学化学常见的五种元素,原子序数依次增大,其结构或性质信息如下表:元素结构或性质信息A其原子最外层电子数是内层电子数的2倍B基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1C非金属元素,其单质为固体,在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰D单质在常温、常压下是气体。基态原子的M层上有1个未成对的p电子E其与A形成的合金为目前用量最多的金属材料(1)E元素基态原子的电子排布式是。

(2)在一定条件下,B与D可形成一种化合物(分子中每个原子最外层均为8电子结构),常温下为淡黄色液体,该物质遇水强烈水解,生成两种产物,其中之一的分子构型为三角锥形,另一种产物具有漂白性,写出该化合物与水反应的化学方程式:

。

(3)E单质在海水中易发生电化学腐蚀,写出该电化学腐蚀的正极电极反应式:

。

(4)已知1g单质C完全燃烧放出热量为QkJ,写出表示C燃烧热的热化学方程式。

(5)比较A与C的电负性:A(填“<”“=”或“>”)C。A与D形成的一种常见化合物常温下为液体,是良好的有机溶剂,其分子中含有的共价键类型是(填“蠹ü”或“鸺ü”)。

解析A是碳;s轨道最多容纳电子数为2,故B元素原子的最外层电子排布式为2s22p3,所以B是氮元素;根据C单质燃烧的现象,可知C是硫;第3周期单质为气态的有氯气和氩,但是还有1个未成对的p电子,故D元素是氯;铁合金是使用量最大的金属材料,故E是铁。(5)硫酸的酸性比碳酸的强,故硫的非金属性强,非金属性越强的元素,电负性越大。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)NCl3+3H2ONH3↑+3HClO(3)O2+2H2O+4e-4OH-(4)S(s)+O2(g)SO2(g)ΔH=-32QkJ·mol-1(5)<蠹ü18.(8分)已知位于同一短周期的A、B、C三种元素原子序数依次增大,其中A原子基态时电子排布式为1s22s22p2;A、C原子最外层具有相同数目的未成对电子。(导学号52740102)回答下列问题:(1)AC2是大气中的温室气体,写出AC2分子的结构式。

(2)B的氢化物的空间构型为,按原子轨道的重叠方式,该氢化物中的共价键属于键。

(3)CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。下表是两者的键能数据:(单位:kJ·mol-1)A—BABA≡BCO1N2结合数据说明CO比N2活泼的原因:

。

解析(1)A、B、C三种元素位于同一短周期,根据A原子基态时电子排布式为1s22s22p2,可知A为碳元素,位于第2周期。第2周期原子最外层具有与碳原子相同数目的未成对电子(2个)的元素为氧。又因为三种元素原子序数依次增大,所以B元素为氮。AC2为CO2,分子的结构式为OCO。(2)B的氢化物为氨,其空间构型为三角锥形,氨分子中原子轨道的重叠方式为s-sp3,属于蠹£(3)分析从A≡B到AB键能的变化可知,CO中第一个鸺募苁Ç273kJ·mol-1,N2中第一个鸺募苁ÇkJ·mol-1,即CO的第一个鸺ÈN2的第一个鸺菀锥Ï,所以CO比N2活泼。答案(1)OCO(2)三角锥形ó(3)CO中第一个鸺募苁Ç273kJ·mol-1,N2中第一个鸺募苁ÇkJ·mol-1,所以CO的第一个鸺ÈN2的第一个鸺菀锥Ï19.(10分)A、B、C、D、E、F是元素周期表前4周期的元素,它们在元素周期表中的位置如下图所示:(1)写出F的基态原子核外电子排布式:。

(2)C元素的第一电离能比同周期相邻的两种元素的第一电离能都高的原因是。

(3)由A、B、D三种元素形成的一种物质俗称光气,分子中A原子采取sp2杂化成键。光气分子的结构式是,其中碳氧原子之间的共价键是(填序号)。

个蠹ü个鸺ü个蠹¢1个鸺ü(4)EB晶体和NaCl晶体中离子排列方式相同,其晶格能分别为:EB—3401kJ·mol-1、NaCl—786kJ·mol-1。导致两者晶格能差异的主要原因是

。

(5)元素A形成的单质的晶体类型可以是原子晶体,如(填写物质名称),也可以是,如C60。

解析(1)22号元素F的基态原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d24s2。(2)C元素的第一电离能比同周期相邻的两种元素的第一电离能都高的原因是其价电子排布3s23p3,3p轨道处于半充满的稳定状态。(3)由C、O、Cl三种元素形成的光气,分子中C原子采取sp2杂化成键,结合碳4价、氧2价、氯1价,光气分子的结构式是,其中碳氧原子之间共价键是1个蠹¢1个鸺£(4)晶格能的大小与阴阳离子所带的电荷的乘积成正比,与阴阳离子间的距离成反比,即晶格能∝QUOTE,由于CaO晶体中离子的电荷