专题5 物质结构的探索无止境 专题综合检测(苏教版选修3)

专题综合检测(时间：45分钟 满分：100分)一、选择题（本题包括10个小题，每小题5分，共50分）1. 水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到 165 K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是 （）。A.水由液态变为玻璃态，体积缩小B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀C.玻璃态水中氢键与冰不同D.玻璃态水是分子晶体解析玻璃态水的密度与普通液态水的密度相同，所以水由液态变为玻璃态时体积不变，故A、B皆错；玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，D错误；玻璃态水和冰的外观不同，则其内部分子间的作用力氢键一定不同。答案C2.下列有关晶胞的叙述，正确的是（）。A.晶胞是晶体中的最小的结构重复单元B.不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同C.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞D.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成解析不同的晶体中晶胞的形状可能相同但大小不相同，故B错；晶胞中的粒子有的和其他晶胞共用，所以C也错。答案AD3.对SO3的说法正确的是（）。A.结构与NH3相似 B.结构与SO2相似C.结构与BF3相似 D.结构与P4相似解析SO3中的S采取sp2杂化，与BF3相同，都是平面三角形结构。答案C4. 下列物质中含有非极性键的共价化合物是（）。A.H2O2 B.CH3COONaC.Na2O2 D.I2解析共价化合物只有A，可快速解答。B、C属离子化合物，B为乙酸钠，属钠盐，D为单质。四种物质中均含非极性键，依次为OO键、CC键、OO键、II键。答案A5. 固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中，不正确的是 （）。A.1 mol NH5中含有5NA个NH键（NA表示阿伏加德罗常数）B.NH5中既有共价键又有离子键，它形成的晶体是离子晶体C.NH5的电子式为D.它与水反应的化学方程式为：NH5H2O=NH3H2OH2解析氢原子可以失去电子成为H也可以得到一个电子成为H，而N原子在NH4结构中达到8电子稳定结构，所以A为NH4H，即NH4与H组成离子化合物。答案A6. 科学家拟合成一种“双重结构”的球形分子，即把足球烯C60分子容纳在Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列有关叙述中，正确的是（）。A.该反应属于置换反应B.该晶体属于原子晶体C.该物质具有极高的熔、沸点D.该物质是一种新型化合物解析这种“双重结构”的球形分子类似由C60与Si60化合而生成的分子，其分子组成为C60Si60。固态时应属于分子晶体，熔、沸点低。 所以，A、B、C项都错。C60Si60应属于一种新型化合物，D项对。答案D7. SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其做出如下推断：SiCl4晶体是分子晶体；常温常压下SiCl4不是气体；SiCl4分子是由极性键构成的非极性分子；SiCl4熔点高于CCl4。其中正确的是（）。A.只有 B.只有C.只有 D.解析此题属信息迁移题，利用CCl4性质推导SiCl4性质，二者均为分子晶体，因SiCl4相对分子质量大于CCl4，分子间作用力强于CCl4，熔沸点亦高于CCl4。答案D8.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成键的是（）。A.CHCH B.CO2C.BeCl2 D.BF3解析A、B选项中的分子的C原子采用的都是sp杂化，分子的空间结构都为直线形，但是当C原子采用sp杂化时，未参与杂化的2个p轨道上各有1个单电子，用于形成键，所以乙炔、二氧化碳分子中一定会有2个键，而BeCl2分子中的B原子未参与杂化的2个p轨道上没有电子，所以不会形成键，BF3分子中的B原子的杂化方式为sp2。答案C9. 能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是（）。A.任意两个BF键之间的夹角为120B.BF键为极性共价键C.三个BF键的键能相同D.三个BF键的键长相同解析三个BF键中任意两个键之间的夹角为120，说明四个原子在同一平面内，且形成以B为中心、三个F为顶点的平面正三角形结构。答案A10. 能溶于浓氨水成蓝色溶液的白色固体是（）。A.CuSO45H2OB.Cu（NH3）4SO4C.AgCl D.CuSO4解析CuSO45H2O能溶于浓氨水成蓝色溶液，但它是蓝色固体，不符合题意；Cu（NH3）4SO4为蓝色固体，不符合题意；AgCl是不溶于水的白色固体，且能溶于氨水生成Ag（NH3）2，但溶液无色，也不符合题意；CuSO4溶于氨水生成Cu（NH3）42，溶液为蓝色，符合题意。答案D二、非选择题（本题包括4个小题，共50分）11.（14分）生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。（1）上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式。（2）根据等电子原理，写出CO分子的结构式。（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu（OH）2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是；甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为。甲醛分子的空间构型是；1 mol 甲醛分子中键的数目为。在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示），所包含的Cu原子数目为。解析（1）Zn的原子序数为30，注意3d轨道写在4s轨道的前面；（2）依据等电子原理，可知CO与N2为等电子体，N2分子的结构式为NN，根据互为等电子体分子的结构相似，可写出CO的结构式CO（或C O）；（3）甲醇分子之间形成了分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高；甲醛分子中含有碳氧双键，故碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；分子的空间构型为平面三面形；1 mol甲醛分子中含有2 mol碳氢键、1 mol碳氧键，故含有键的数目为3NA；依据晶胞示意图可以看出Cu原子处于晶胞内部，所包含的Cu原子数目为4。答案（1）1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2（2）CO（或CO）（3）甲醇分子之间还能形成氢键sp2杂化平面三角形3NA412.（8分）如下图所示，A、C是工业上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料，K是由两种常见元素组成的化合物（图中部分反应物或生成物没有列出）请按要求回答：（1）写出B的化学式，G的电子式。（2）反应的离子方程式为。（3）反应进行的条件是、。（4）反应的化学方程式为_。解析该题为框图推断题，解题的突破口为H、G是正四面体结构的非极性分子，且H是一种重要能源，H与Cl2反应生成A和G，便可知H为CH4，G为CCl4，A为HCl；B是常见金属，与盐酸反应生成的E为H2，可推知C为NaOH溶液，D为AlCl3，F为NaAlO2，两种溶液混和时水解生成I为Al（OH）3；与水反应生成CH4和Al（OH）3的两种元素组成的化合物K为Al4C3，至此，各小题便能一一解答了。答案（1）Al（2）Al33AlO26H2O=4Al（OH）3（3）光照过量Cl2（4）Al4C312H2O=4Al（OH）33CH413.（14分）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种为金属；X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题：（1）Y、Z、W的原子半径由小到大的顺序是_。（2）ZW2的电子式是，它在常温下呈液态，形成晶体时，属于晶体。（3）工业生产单质Y的原理是（用化学方程式表示）。（4）X与Y化学性质相似，则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是_。（5）0.1 mol 的单质W与50 mL 1.5 molL1的FeBr2溶液反应，则被氧化的Fe2和Br的物质的量之比是_。答案（1）ClSAl（2）分子（3）2Al2O34Al3O2（4）Be2NaOH=Na2BeO2H2（5）3514.（14分）氧是地壳中含量最多的元素。（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为个。（2）H2O分子内的OH键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为，的沸点比高，原因是_。（3）H可与H2O形成H3O，H3O中O原子采用杂化。H3O中HOH键角比H2O中HOH键角大，原因为_。（4）CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为a gcm3，NA表示阿伏加德罗常数， 则CaO晶胞体积为cm3。解析（1）氧元素核外有8个电子，其基态原子核外电子排布为1s22s22p4，所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个。（2）OH键属于共价键，键能最大；分子间的范德华力和氢键均属于分子间作用力的范畴。但氢键要强于分子间的范德华力，所以它们从强到弱的顺序依次为OH键、氢键、范德华力；氢键不仅存在于分子之间，有时也存在于分子内。邻羟基苯甲醛在分子内形成氢键，而在分子之间不存在氢键；对羟基苯甲醛正好相反，只能在分子间形成氢键，而在分子内不能形成氢键，分子间氢键强于分子内氢键，所以对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高。（3）依据价层电子对互斥模型知H3O中O上的孤电子对对数（531）1，由于中心O的价层电子对数共有314对，所以H3O为四面体，因此H3O中O原子采用的是sp3杂化；同理可以计算出H2O中O原子上的孤电子对对数（621）2，因此排斥力较大，水中HOH键角较小。（4）氯化钠的晶胞如图所示，因此晶胞中含有的氯离子个数为864，同样也可以计算出钠离子个数为4。由于CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，所以CaO晶胞中也含有4个钙离子和4个氧离子，因此CaO晶胞体积为。答案（1）2（2）OH键、氢键、范德华力邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大（3）sp3H2O中O原子有2对孤电子对，H3O只有1对孤电子对，排斥力较小（4） 第 8 页 共 8 页