2019-2020年高中化学 模块综合测试2 新人教版选修3.doc

2019-2020年高中化学 模块综合测试2 新人教版选修3一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.下列各项叙述中正确的是()A.电子层序数越大,s原子轨道的形状相同,半径越大B.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向肯定不同C.镁原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2时,释放能量,由基态转化成激发态D.杂化轨道可用于形成键、键或用于容纳未参与成键的孤电子对解析:s原子轨道是球形的,电子层序数越大,其半径越大,A项正确;根据洪特规则,对于基态原子,电子在同一能级的不同轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同,B项错误;由于3s轨道的能量低于3p轨道的能量,基态镁原子应是吸收能量,C项错误;杂化轨道成键能力更强,可用于形成键和容纳未参与成键的孤电子对,不能形成键,D错。答案:A2.下列原子的价电子排布中,对应第一电离能最大的是()A.ns2np1B.ns2np2C.ns2np3D.ns2np4解析:当原子轨道处于全满、半满时,具有的能量较低,原子比较稳定,第一电离能较大。答案:C3.短周期Y元素的p轨道上有3个未成对电子,则该元素的最高价氧化物的水化物的化学式可能是()A.H3YO4B.H4YO4C.HYO2D.H2YO4解析:从电子排布可知Y元素为第A族元素,其最高化合价为+5价。A、B、C、D四个选项中Y的化合价分别为+5、+4、+3和+6价。答案:A4.下列分子中,含有两个键的是()HCN(HCN)H2ON2H2O2C2H4C2H2A.B.C.D.解析:含有两个键的分子一般要求有一个三键或两个双键。答案:C5.下列各原子中,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轨道上只有一个空轨道的Y原子D.最外层都只有一个电子的X、Y原子解析:A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be,两者性质不同;B项X原子为Mg,Y原子N层上有2个电子的有多种元素,如第四周期中Ca、Fe等都符合,化学性质不一定相同;C项为同主族元素(C和Si),化学性质一定相似;D项最外层只有一个电子的A族元素可以,过渡族元素中也有很多最外层只有1个电子的,故性质不一定相同。答案:C6.O、S、As三种元素比较,正确的是()A.电负性OSAs,原子半径OSAsB.电负性OSAs,原子半径OSAs C.电负性OSSAsD.电负性OSAs,原子半径OSAs解析:同主族元素的电负性从上到下逐渐减小,同周期元素的电负性从左到右逐渐增大,故电负性OSAs,元素的原子半径同周期从左到右逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,原子半径AsSO。答案:A7.下列说法正确的是()A.电离能大的元素,不易失电子,易得到电子,表现非金属性B.电离能大的元素其电负性也大C.电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强D.电离能最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性最强解析:电离能是衡量原子失去电子的难易,电负性是衡量元素得到电子后对键合电子作用的大小,因此电离能大的元素,其电负性不一定大,如He电离能很大,它的电负性却很小,因为它不易与外来电子键合,故A、B两项均不正确;F电负性最大,但通常不能形成含氧酸,C项不正确;电离能小的元素其金属性强,故其氧化物的水化物碱性也强,D项正确。答案:D8.下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是()解析:元素非金属性越强,其电负性也越大,F的电负性最强,A项正确;F元素无正价,B项错误;因HF分子之间可形成氢键,使其沸点升高,C项错误;随核电荷数增加,F2、Cl2、Br2的熔点依次升高,D项错误。答案:A9.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体:Na2O2、SiO2、石墨、金刚石、NaCl、白磷中,至少含有两种作用力的是()A.B.C.D.解析:过氧化钠中有离子键和共价键;白磷中存在共价键和范德华力,石墨中存在共价键、金属键和范德华力。答案:B10.下列化合物,按其晶体的熔点由高到低排列正确的是()A.SiO2CsClCBr4CF4B.SiO2CsClCF4CBr4C.CsClSiO2CBr4CF4D.CF4CBr4CsClSiO2解析:在比较晶体的熔点时,通常熔点的高低是:原子晶体离子晶体分子晶体,选项A中CBr4和CF4均属于分子晶体且组成结构相似,其熔点的高低与相对分子质量有关,相对分子质量越大,熔点越高,选项A正确。答案:A11.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A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中之间的夹角为180C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:选项B因果关系颠倒;选项C的理论解释错误,原因是石墨中碳碳键键能大于金刚石中碳碳键键能;选项D的理论解释错误,原因是HF分子间可以形成氢键。答案:A12.硫化羰(OCS)存在于许多种植物中,杀虫效果显著。它与CO2、CS2互为等电子体,已知CO键的键能为745 kJmol-1,有关硫化羰的说法正确的是()A.分子中有2个键和1个键B.可推测CS键的键能大于745 kJmol-1C.OCS中碳原子是采用sp2杂化方式成键的D.分解温度CS2、OCS、CO2依次由低到高解析:OCS分子中有2个键和2个键;S半径大些,可推测CS键的键能小于745 kJmol-1;OCS中碳原子是采用sp杂化方式成键的。答案:D13.自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是()A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱B.CaF2的熔点较高,硬度较大C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小解析:难溶于水,其水溶液的导电性极弱,不能说明CaF2一定是离子晶体;熔点较高,硬度较大,也可能是原子晶体的性质,B不能说明CaF2一定是离子晶体;熔融状态下可以导电,一定有自由移动的离子生成,C说明CaF2一定是离子晶体;CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小,只能说明CaF2是极性分子,不能说明CaF2一定是离子晶体。答案:C14.根据表中给出物质的熔点数据(AlCl3沸点为260 ),判断下列说法错误的是()晶体NaClMgOSiCl4AlCl3晶体硼熔点/8012 800-701802 500A.MgO中的离子键比NaCl中的离子键强B.SiCl4晶体是分子晶体C.AlCl3晶体是离子晶体D.晶体硼是原子晶体解析:根据表中各物质的熔点,判断晶体类型。NaCl和MgO是离子化合物,形成离子晶体,故熔点越高,说明晶格能越大,离子键越强,A项正确;SiCl4是共价化合物,熔点较低,为分子晶体;硼为非金属单质,熔点很高,是原子晶体,B、D项正确;AlCl3虽是由活泼金属和活泼非金属形成的化合物,但其晶体熔点较低,应属于分子晶体。答案:C15.钡在氧气中燃烧时得到一种钡的氧化物晶体,其结构如图所示,下列有关说法正确的是()A.该晶体属于离子晶体B.该晶体的化学式为Ba2O2C.该晶体晶胞结构与CsCl相似D.与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有8个解析:该晶体由阴阳离子构成,故为离子晶体,A项正确;经计算可知该晶体的化学式为BaO2,B项错误;该晶体结构应与NaCl相似,C项错误;由图知与每个Ba2+距离相等且最近的Ba2+共有12个,D项错误。答案:A16.在气相中,关于BeF2和SF2的说法错误的是()A.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数等于2,其空间排布为直线,成键电子对数也等于2B.BeF2分子的立体结构为直线形C.SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其空间排布为四面体,成键电子对数等于2,没有孤对电子D.在气相中,BeF2是直线形而SF2是V形解析:SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其VSEPR模型为四面体,成键电子对数等于2,另有两对孤电子对,因此SF2分子的立体结构为V形。答案:C二、非选择题(本题包括6小题,共52分)17.(8分)请回答下列问题:(1)N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能I1I2I3I4Ia/(kJmol-1)5781 8172 74511 578则该元素是(填写元素符号)。(2)基态锗(Ge)原子的电子排布式是。Ge的最高价氯化物分子式是。该元素可能的性质或应用有。A.是一种活泼的金属元素B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点(3)关于化合物,下列叙述正确的有。A.分子间可形成氢键B.分子中既有极性键又有非极性键C.分子中有7个键和1个键D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯(4)NaF的熔点B的熔点(填“”“=”或“两者均为离子化合物,且阴阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此其熔点较低18.(7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)NN的键能为942 kJmol-1,NN单键的键能为247 kJmol-1,计算说明N2中的键比键稳定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH+和AlC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(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是,与同一个N3-相连的X+有个。解析:(2)在NN中有一个键,2个键。键键能=347.5 kJmol-1,所以在NN中,键比键稳定。(3)离子液体中的作用力是离子键,尽管微弱但强于氢键和分子间作用力,所以其挥发性就小,不会污染环境,是“绿色”溶剂。(4)X+所含电子=2+8+18=28,所以X为29号Cu元素。从图上看少多,结合X3N知,为N3-,以顶角上的为中心,距离最近的X+有3个。构成一个完整的三维空间需8个这样的立方体,则每个N3-周围有X+:83=6个(棱上原子为4个晶胞所共用,所以每个原子在此晶胞中为份)。答案:(1)1s22s22p6(2)(3)小b(4)Cu619.(12分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:(1)b、c、d中第一电离能最大的是(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为。(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是(填化学式,写出两种)。(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是;酸根呈三角锥结构的酸是。(填化学式)(4)e和c形成的一种离子化合物的晶体结构如图1,则e离子的电荷为。(5)这5种元素形成的一种11型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图2所示)。图1图2该化合物中,阴离子为,阳离子中存在的化学键类型有;该化合物加热时首先失去的组分是,判断理由是。解析:根据“a的核外电子总数与其周期数相同”可知a为H元素;根据“c的最外层电子数为其内层电子数的3倍”可知c为O元素;根据“b的价电子层中的未成对电子有3个”且原子序数:aS;由于N的2p轨道处于半充满的较稳定状态,故其第一电离能大于O,故N、O、S三种元素中,第一电离能最大的是N元素;Cu的价层电子轨道示意图为。(2)H元素可以和N元素形成三角锥形分子NH3,在NH3中,中心原子N原子的杂化方式为sp3杂化;H元素与N元素形成的N2H4,H元素与O元素形成的H2O2,都是既含有极性键又含有非极性键的化合物。(3)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子价层电子对数为3的是HNO2、HNO3;酸根呈三角锥结构的是H2SO3。(4)由图1可知该晶体结构中Cu的个数为4,O的个数为8+1=2,化学式为Cu2O即Cu的化合价为+1价。(5)根据阴离子呈四面体结构可知阴离子是S;阳离子中存在的化学键有共价键和配位键;该化合物加热时首先失去的组分是H2O;因为H2O与Cu2+形成的配位键比NH3与Cu2+形成的配位键弱。答案:(1)N(2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)+1(5)S共价键和配位键H2OH2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的弱20.(8分)生物质能是一种洁净、可再生能源。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。(4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构,已知CaO晶体密度为a gcm-3表示阿伏加德罗常数,则CaO晶胞体积为 cm3。解析:(2)CO与N2是等电子体,等电子体具有相同的空间构型,C、O之间共用3对共用电子对。(3)CH3OH中含有OH,能形成氢键。甲醛结构为,平面三角形,C采取sp2杂化方式成键,结构中含有3个键,1个键。晶胞中含白球为8+1=2个,黑球为4个,原子个数比为12,则包含4个Cu,2个O。(4)NaCl晶体的结构如图所示:。将其中的Na换为Ca,Cl换为O进行计算。选定图示的一个晶胞来进行计算。利用“均摊法”可知一个晶胞含有的Ca2+O2-离子对数为4。一个晶胞的质量:m(晶胞)=4。一个晶胞的体积:V(晶胞)= cm3。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2(2)CO(3)甲醇分子之间形成氢键sp2杂化平面三角形3NA4(4)21.(7分)C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。(1)写出Si的基态原子核外电子排布式:。从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为。(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为,粒子间存在的作用力是。(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是。(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键,SiO2中Si与O原子间不形成上述键。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述键:。解析:(1)C、Si和O的电负性大小顺序为OCSi。(2)晶体硅中一个硅原子周围与四个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp3杂化。(3)晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,所以熔点高。答案:(1)1s22s22p63s23p2OCSi(2)sp3杂化共价键(3)MgMg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大(4)C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,p-p轨道肩并肩重叠程度较大,形成较稳定的键;而Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的键22.(10分)X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数逐渐增大,X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高,但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“太空金属”,广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题:(1)X、Y两种元素的元素符号是、。X、Y可以形成一种共价化合物,其中两种元素最外层电子数都达到8,则其分子的立体结构是;中心原子的杂化方式是。(2)X的氢化物易溶于水的原因是。(3)N的电子排布式是。(4)X和Y两元素的第一电离能大小关系:小于(填元素符号)。(5)M与Y形成的化合物的晶体类型属于;其晶胞如图所示,其中M离子的配位数是。解析:钛被誉为“太空金属”,广泛应用于航天、军事等工业领域;W是第三周期的铝元素;M的原子序数大于W,且最外能层上有两个运动状态不同的电子,则M为钙元素。(1)N、O、F元素的氢化物分子间存在氢键,熔、沸点在同族元素的氢化物中最高,水的沸点在同周期的氢化物中也属最高,故排除氧元素,可推知X为氮元素。Y为氟元素。X、Y形成的共价化合物NF3中两种元素最外层电子数都达到8,分子的立体结构是三角锥形;中心原子的杂化方式为sp3杂化。(2)氨气能与水反应;氨气可以与水形成氢键;氨气是极性分子,易溶于极性分子水。(3)钛元素原子序数为22,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。(4)氟元素得电子能力强于氮元素,第一电离能N小于F。(5)根据晶体结构得出,该化合物化学式为CaF2,属于离子晶体,每个钙离子周围与之紧邻等距的氟离子有8个,配位数为8。答案:(1)NF三角锥形sp3杂化(2)氨气与水反应,氨气可以与水形成氢键,氨气是极性分子(3)1s22s22p63s23p63d24s2(4)NF(5)离子晶体8