高三鲁科化学模块达标检测x3物质结构与性质

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精(时间：90分钟满分：100分)一、选择题（本题包括9个小题，每个小题只有一个选项符合题意，每小题5分,共45分)1．下列对一些实验事实的理论解释正确的是（)选项实验事实理论解释AN原子的第一电离能大于O原子N原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C===O之间的夹角为109°28′C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl解析：N原子核外电子排布为1s22s22p3,O原子核外电子排布为1s22s22p4，由洪特规则特例,半充满更稳定,N原子失电子难，第一电离能大于O原子，因为CO2中的C===O之间的夹角为180°，故CO2为直线形分子，B错误,石墨是混合型晶体,金刚石是原子晶体,石墨熔化时,除了断开C—C之间σ键外，还需断开π键，所以熔点高,HF之间由于形成氢键，所以沸点高.答案：A2．下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是（）A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子解析：本题考查的是核外电子排布的知识.A项1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be,两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项均为ⅣA元素同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子的第ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的,故性质不一定相似。答案：C3．（2011年高考海南卷改编）下列分子中，属于非极性的是(）A．SO2 B．PCl3C．BBr3 D．COCl2解析：SO2是V形分子,其结构不高度对称，为极性分子；PCl3的结构类似于NH3，分子构型为三角锥形，结构不对称,为极性分子；BBr3是平面正三角形分子,结构对称，为非极性分子；COCl2的结构式为,其结构不高度对称，为极性分子。答案：C4．(2011年高考安徽卷）中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是（）A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系,推出pH＝6.8的溶液一定显酸性D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律,推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO解析：Mg的第一电离能大于Al，A错误；卤素中的氟无正价，B错误；未标明温度，故pH＝6.8的溶液不一定显酸性，C错误；CO2通入NaClO溶液中能生成HClO是根据较强酸可以制取较弱酸的规律,D正确.答案：D5．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（）A．最易失去的电子能量最高B．L层电子比K层电子能量高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：核外电子分层排布,电子总是尽可能排布在能量最低的电子层里，离原子核越近，能量越低，离原子核越远能量越高，因此A、B、D三项都正确；p轨道电子能量不一定大于s轨道，例如3s轨道能量大于2p轨道，因此C项不正确。答案：C6．（2013年南昌模拟）CHeq\o\al（＋,3)、—CH3、CHeq\o\al（－,3）都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是(）A．它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化B．CHeq\o\al（－,3）与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为正四面体形C．CHeq\o\al(＋,3）中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面D．CHeq\o\al（＋，3）与OH－形成的化合物中含有离子键解析：CHeq\o\al（＋，3）、-CH3、CHeq\o\al(－，3)分别具有6个、7个和8个价电子,不是等电子体，中心碳原子的价层电子对数不同，故空间构型不同,A错；CHeq\o\al（－,3）与NH3、H3O＋均具有10个电子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，B项错；CHeq\o\al（＋,3）中的碳原子采取sp2杂化，所有原子共面,C项正确;CHeq\o\al(＋,3)与OH－形成的化合物为CH3OH，均由非金属元素组成，只含有共价键，不含有离子键.答案:C7．某化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3。44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(）A．AB2分子的空间构型为“V”形B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比,AB2的熔点、沸点比H2O的低D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键解析：根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103。3°,OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。答案:B8．已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是(）A．该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石更牢固B．该晶体中每个碳原子连接4个氮原子，每个氮原子连接3个碳原子C．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构D．该晶体与金刚石相似，都是原子间以非极性键形成空间网状结构解析：C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,所以一定属于原子晶体,其化学键为C—N共价键，由于N原子半径小于C原子半径，C-N键比C—C键键长短，更加牢固，A项说法正确;根据碳原子与氮原子结构与元素化合价,碳原子形成4个共价键而氮原子形成3个共价键，每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子,二者均满足8电子稳定结构，B、C说法均正确；该晶体中C-N键属于极性共价键,所以D项错误。答案：D9.已知NaCl的摩尔质量为58.5g·mol－1，食盐晶体的密度为ρg·cm－3，若右图中Na＋与最邻近的Cl－的核间距离为acm，那么阿伏加德罗常数的值可表示为（)A．117a3ρB。eq\f（M,NAa3）C.eq\f(234,a3ρ)D.eq\f（58.5，2a3ρ）解析：晶体的棱长为2a,V＝8a3，晶胞的质量＝eq\f(4×58.5,NA）.ρ＝eq\f（m,V)＝eq\f(4×58.5，NA×8a3），则NA＝eq\f（58.5，2a3ρ).答案：D二、非选择题（本题包括5个小题，共55分)10．(10分)(2012年高考浙江卷)(1）可正确表示原子轨道的是__①__。A．2sB．2dC．3pD．3f(2）写出基态镓(Ga)原子的电子排布式：__②__.(3)下列物质变化,只与范德华力有关的是__③__。A．干冰熔化B．乙酸汽化C．乙醇与丙酮混溶D．溶于水E．碘溶于四氯化碳F．石英熔融(4）下列物质中,只含有极性键的分子是__④__，既含离子键又含共价键的化合物是__⑤__；只存在σ键的分子是__⑥__，同时存在σ键与π键的分子是__⑦__。A．N2B．CO2CE．C2H6F(5)用“〉”“<”或“＝”填空：第一电离能的大小:Mg__⑧__Al；熔点的高低：KCl__⑨__MgO。解析：(1）L层不存在2d轨道,M层不存在3f轨道，A、C可正确表示原子轨道。（2)Ga为31号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1。（3）干冰为分子晶体,熔化时只需破坏范德华力；乙酸、乙醇、分子间均存在范德华力和氢键,因此B、C、D三者变化过程中均需克服两种作用力；碘为分子晶体，溶于四氯化碳的过程中只需克服范德华力;石英为原子晶体，熔融过程中共价键被破坏，故A、E正确。（4)只含极性键的分子有CO2、CH2Cl2；既含离子键又含共价键的化合物必须是含“根”的离子化合物，只有NH4Cl符合；共价单键为σ键，双键或三键中有一个σ键，其余为π键，因此只存在σ键的分子有CH2Cl2、C2H6；同时存在σ键和π键的分子有N2、CO2、C2H4.(5）同一周期元素原子的第一电离能一般随着原子序数的递增而增大，但因镁原子3p轨道全空，原子结构相对稳定,因此第一电离能比相邻的铝原子的第一电离能大;KCl、MgO均为离子晶体,而离子晶体的熔点高低取决于晶格能的大小,阴、阳离子半径越小，离子所带电荷数越多，晶格能越大,晶体的熔点越高，故熔点：KCl〈MgO。答案:①AC②1s22s22p63s23p63d104s24p1③AE④BC⑤G⑥CE⑦ABD⑧〉⑨<11．（10分）(2011年高考新课标全国卷)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,F—B-F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，BFeq\o\al(－,4）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361.5pm,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______g·cm－3(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B2O3＋3CaF2＋3H2SO4eq\o(=====，\s\up7(△)）3CaSO4＋2BF3↑＋3H2O，B2O3＋2NH3eq\o(=====，\s\up7（高温））2BN＋3H2O。（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ⅢA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F—B-F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，BFeq\o\al（－，4）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eq\f（25,NA）×4g（BN的摩尔质量为25g·mol－1），一个晶胞的体积可表示为(361。5×10－10)3cm3（1pm＝10－12m＝10－10cm)，晶体密度的表达式为eq\f(25×4，361.5×10－103×NA)g·cm－3。答案：(1）B2O3＋3CaF2＋3H2SO4eq\o（=====，\s\up7（△））3CaSO4＋2BF3↑＋3H2OB2O3＋2NH3eq\o（=====,\s\up7(高温）)2BN＋3H2O(2)1s22s22p1N＋3（3)120°sp2正四面体(4）共价键（极性共价键)分子间作用力(5）44eq\f（25×4，361。5×10－103×NA)12．(11分）（2012年高考福建卷)（1）元素的第一电离能:Al________Si(填“>”或“〈"）。（2）基态Mn2＋的核外电子排布式为________.(3)硅烷(SinH2n＋2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是________。(4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm－(含B、O、H三种元素)的球棍模型如下图所示：①在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号)；m＝________（填数字）。②硼砂晶体由Na＋、Xm－和H2O构成，它们之间存在的作用力有________（填序号).A．离子键 B．共价键C．金属键 D．范德华力E．氢键解析：（1）同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势,故第一电离能Al〈Si.（2)Mn是25号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，故Mn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。（3）硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。(4)①由球棍模型可以看出，大黑球为B原子，灰球为O原子，小黑球为H原子。2号B原子形成3个键，采取sp2杂化，4号B原子形成4个键,采取sp3杂化；4号B原子三个sp3杂化轨道与除5号O原子外的三个O原子形成σ键后还有一个空轨道,而5号O原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以看出该结构可以表示为[B4H4O9］m－，其中B为＋3价，O为－2价，H为＋1价，可知m＝2。②在晶体中Na＋与Xm－之间为离子键，H2O分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。答案：(1)<（2)1s22s22p63s23p63d5(或［Ar］3d5）(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强（或其他合理答案）（4）①sp2、sp34,5(或5,4)2②ADE13．(11分)(2011年高考江苏卷）原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：(1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为__________，1molY2X2含有σ键的数目为________。(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是________。（3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是________。(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是________，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为________。解析：形成化合物种类最多的元素是H，基态时，最外层电子数是内层电子数2倍的元素是C,2p原子轨道上有3个未成对电子的是N元素，原子序数为29的是Cu元素.（1)C2H2是直线形分子,C原子杂化方式为sp，C2H2分子中有一个碳碳三键，因此1molC2H2分子中有3molσ键，即3×6。02×1023个。(2）由于NH3分子间存在氢键，使其沸点较高。（3)CO2和N2O都是22个电子，二者互为等电子体。(4）晶胞中Cu的个数为：8×1/8＋6×1/2＝4，而Cl全在晶胞中，因此该晶体的化学式为CuCl.答案：（1)sp杂化3×6.02×1023个或2NA个(2）NH3分子间存在氢键（3）N2O（4)CuClCuCl＋2HCl（浓）===H2CuCl3（或CuCl＋2HCl(浓)===H2[CuCl3]）14．(13分）(2012年高考新课标全国卷）ⅥA族的氧、硫、硒(Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：(1)S单质的常见形式为S8，其环状结构如右图所示，S原子采用的轨道杂化方式是________。（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________.(3)Se原子序数为________，其核外M层电子的排布式为________。(4)H2Se的酸性比H2S________（填“强"或“弱”).气态SeO3分子的立体构型为________，SOeq\o\al(2－，3）离子的立体构型为________.(5）H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2。5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－2，请根据结构与性质的关系解释：①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：____________________________________________________________________；②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:________。(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛.立方ZnS晶体结构如右图所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为____________g·cm－3(列式并计算)，a位置S2－离子与b位置Zn2＋离子之间的距离为________pm(列式表示）。解析：（1)首先根据S8的结构和价电子特点,确定其杂化方式。S的价电子数是6，其中形成2个σ键,还有两对孤电子对，故杂化方式为sp3.（2）在周期表中，同主族元素从上到下得电子能力减弱，第一电离能依次减小。(3）Se在S的下一周期，其原子序数是16＋18＝34，电子排布式为［Ar］3d104s24p4.（4)H－Se键的键长比H－S键的键长长,所以H－Se键易断裂,故H2Se酸性比H2S强。SeO3中Se的杂化方式为sp2杂化,立体构型为平面三角形。SOeq\o\al(2－,3)中S的杂化方式为sp3杂化，与3个O原子配位，故立体构型为三角锥形。(5）①第一步电离产生的H＋抑制HSeOeq\o\al(－,3)和HSeOeq\o\al（－,4）的电离，使得HSeOeq\o\al(－,3)和HSeOeq\o\al（－,4）较难电离出H＋。②同种元素形成的不同含氧酸,若表示为(HO）mROn,则n