高考总复习新课标化学选修3综合测试.doc

选修3综合测试满分：100分时间：90分钟1(12分)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，FBF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，BF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361.5 pm。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_gcm3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。答案(2)1s22s22p1N3(3)120sp2正四面体(4)共价键(极性共价键)分子间作用力(5)44解析本题主要考查新型陶瓷材料的制取、电子排布、杂化以及晶胞的有关计算，意在考查考生的推理分析能力。(1)已知反应物和主要的生成物，根据原子守恒判断出次要生成物，写出化学方程式，配平即可。(2)B原子核外有5个电子，其基态电子排布式为：1s22s22p1；BN中N的电负性较大，N为3价，那么B就为3价。(3)因为BF3的空间构型为平面三角形，所以FBF的键角为120。(4)六方氮化硼晶体结构与石墨相似，故B、N以共价键相结合构成分子晶体，其层间作用力是分子间作用力。(5)金刚石晶胞中有8个C原子，则BN中也有8个原子，B原子、N原子各4个。BN的摩尔质量为25 gmol1，一个晶胞的质量为25 g，除以一个晶胞的体积(361.51010)3 cm3即为所求。2(12分)氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：(1)基态氮原子的价电子排布式是_。(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g)H1 038.7 kJmol1若该反应中有4 mol NH键断裂，则形成的键有_ mol。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在_(填标号)。a离子键b共价键c配位键d范德华力(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_(填标号)。aCF4bCH4cNHdH2O答案(1)2s22p3(2)NOC(3)三角锥形sp33d(4)c解析本题考查了原子核外电子排布、杂化轨道理论、分子结构等知识，同时考查了考生的观察能力和分析推理能力。(3)肼分子中有4个NH键，故有4 mol NH键断裂时，有1 mol肼发生反应，生成1.5 mol N2，则形成21.5 mol3 mol 键。SO中存在配位键、共价键，N2H与SO之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力。(4)与4个氮原子形成4个氢键，要求被嵌入微粒能提供4个氢原子，并至少存在“NH”“HO”“HF”三类键中的一种，对照条件知，NH符合此要求。3(12分)(2012山东理综)金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_。a金属键具有方向性与饱和性b金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用c金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子d金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光(2)Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是_。(3)过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n_。CO与N2结构相似，CO分子内键与键个数之比为_。(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为_，甲醇分子内的OCH键角_(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的OCH键角。答案(1)b(2)C(碳)(3)412(4)sp3小于解析(1)金属键没有方向性和饱和性，a项错误；金属导电是因为在外加电场作用下，自由电子产生定向移动，c项错误；由于自由电子的存在使金属很容易吸收光子而发生跃迁，发出特定波长的光波，因而金属往往有特定的金属光泽，d项错误。(2)Ni原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2，所以在3d轨道上有两个未成对电子，则第二周期元素中，含有两个未成对电子的元素的价电子排布式有2s22p2和2s22p4，分别是碳元素和氧元素，其中电负性最小的是碳。(3)根据中心原子的价电子数加上配体提供的电子数之和等于18可知，Ni的价电子数是10，所以配体提供的电子数是8，又因为一个CO配体提供两个电子，故n4；因为氮气的结构式是NN，而CO与N2的结构相似，所以CO中键与键的个数之比是12。(4)甲醇分子内的碳原子是sp3杂化，由于甲醛中的碳氧之间是双键，而甲醇中碳氧间是单键，根据价层电子对互斥理论可知，甲醛中的OCH键的夹角大。4(10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_。，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。答案(1)2(2)OH键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大(3)sp3H2O中O原子有2对孤对电子，H3O中O原子只有1对孤对电子，排斥力较小(4) 解析本题考查物质结构与性质，意在考查考生对原子核外电子排布、化学键、晶体等知识的理解和应用能力。(1)氧原子基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4,2p轨道上有2个电子未成对。(2)氢键属于分子间作用力，比化学键弱，但比范德华力强。(3)H3O中O原子为sp3杂化。(4)以1个晶胞为研究对象，1个晶胞中含有4个Ca2、4个O2，根据mV，则4aV，V。5(10分)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_，1 mol Y2X2含有键的数目为_。(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_。答案(1)sp杂化3 NA或36.021023个(2)NH3分子间存在氢键(3)N2O(4)CuClCuCl2HCl=H2CuCl3(或CuCl2HCl=H2CuCl3)解析本题考查杂化类型、化学键的判断，根据晶胞写化学式及物质沸点高低比较等知识，意在考查考生综合运用物质结构原理的能力。X是形成化合物种类最多的元素，则为H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，则Y为C元素；由Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，推出Z为N元素，W的原子序数为29，则为Cu元素。(1)C2H2中C原子轨道的杂化类型是sp杂化；1 mol C2H2中含有3 mol 键，2 mol 键。(2)NH3的沸点比CH4高的原因是NH3分子间存在氢键，而氢键的作用力比普通的分子间作用力强。(4)根据晶胞示意图，Cu为4个，Cl为864(个)，则化学式为CuCl，其与浓盐酸发生非氧化还原反应生成HnCuCl3，由于Cu显1价，推出n2，则反应的化学方程式为：2HClCuCl=H2CuCl3。6(12分)(2012新课标全国)A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A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，其环状结构如下图所示，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_，SO离子的立体构型为_；(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7103和2.5108，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2102，请根据结构与性质的关系解释：H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因：_；H2SeO4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晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540.0 pm，密度为_gcm3(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)。答案(1)sp3(2)OSSe(3)343s23p63d10(4)强平面三角形三角锥形(5)第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为4价，而H2SeO4中的Se为6价，正电性更高，导致SeOH中O的电子更向Se偏移，越易电离出H(6)4.1或或135解析(1)硫原子最外层有6个电子，由S8结构可知一个硫原子与另外两个硫原子形成2个键，硫原子还余4个电子形成2对孤对电子，所以为sp3杂化；(2)同一主族元素从上往下第一电离能逐渐减小；(3)Se属于第四周期第A族元素，原子序数比S大18，M层电子已经排满，排布式为3s23p63d10；(4)H与Se形成的共价键键能小于H与S形成的共价键键能，所以H2Se比H2S容易电离，H2Se的酸性更强；Se原子孤对电子对数0，键个数3，所以Se原子为sp2杂化，无孤对电子，SeO3为平面三角形；S原子孤对电子对数1，键个数3，所以S原子为sp3杂化，含有一对孤对电子，SO为三角锥形；(6)在此晶胞中Zn2为4个、S2为864个，所以1 mol晶胞的质量为(6532)4388 g，一个晶胞的质量为，一个晶胞的体积为V(5401010 cm)3，根据即可计算；b点(Zn2)在由A、H、C、D四点构成的正四面体的中心，所以ABH10928。如图所示，连接AH、EH，求得AH270，作BG垂直于AH，GHAH135，GBHABH，通过三角函数即可求出。7(12分)(2012大纲全国)原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中，a的最外层电子数为其周期数的二倍；b和d的A2B型氢化物均为V形分子，c的1价离子比e的1价离子少8个电子。回答下列问题：(1)元素a为_；c为_；(2)由这些元素形成的双原子分子为_；(3)由这些元素形成的三原子分子中，分子的空间结构属于直线形的是_，非直线形的是_；(各写2种)(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中，其晶体类型属于原子晶体的是_，离子晶体的是_，金属晶体的是_，分子晶体的是_；(每空填一种)(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中，该反应的化学方程式为_。答案(1)碳钠(2)COO2Cl2(3)CO2、CS2SO2、O3、SCl2、Cl2O等任写两种(4)金刚石NaClNaCO(O2、Cl2)(5)2CO22Na2O2=2Na2CO3O2解析(1)a的最外层电子数为其周期数的二倍，短周期元素中有碳()、硫()，若为硫则后面四种元素，不能满足短周期元素要求，所以a是碳，短周期元素形成A2B型氧化物为V形分子的为氧和硫，b为氧，d为硫；c的1价离子比e的1价离子少8个电子，c为钠，e为氯。(2)由这些元素形成的双原子分子有CO、O2、Cl2。(3)这些元素形成的三原子分子中，直线形的有CO2、CS2，非直线形的有：SO2、O3、SCl2、Cl2O等。(4)这些元素的单质属于原子晶体的有是金刚石，O2、Cl2等为分子晶体，钠为金属晶体，AB型化合物有NaCl、CO，NaCl为离子晶体，CO为分子晶体。8(10分)(2012潍坊模拟)碳、氢、氟、氮、硅等非金属元素与人类的生产生活息息相关。回答下列问题。(1)写出硅原子的电子排布式_。C、Si、N的电负性由大到小的顺序是_。(2)氟化氢水溶液中存在的氢键有_种。(3)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯与钾的化合物，该物质在低温时是一种超导体，其晶胞如图所示，该物质中K原子和C60分子的个数比为_。(4)继C60后，科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象：熔点Si60N60C60，而破坏分子所需要的能量N60C60Si60，其原因是_。答案(1)1s22s22p63s23p2NCSi(2)4(3)31(4)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力(或范德华力)越强，熔化所需的能量越多，故熔点：Si60N60C60；而破坏分子需断开化学键，元素电负性越强其形成的化学键越稳定，断键时所需能量越多，故破坏分子需要的能量大小顺序为N60C60Si60。9(12分)(2012南京模拟)氢能被视作连接化石能源和可再生能源的重要桥梁。(1)水是制取H2的常见原料，下列有关水的说法正确的是_。a水分子是极性分子bH2O分子中有2个由s轨道与sp3杂化轨道形成的键c水分子空间结构呈V形dCuSO45H2O晶体中所有水分子都是配体(2)氢的规模化制备是氢能应用的基础。在光化学电池中，以紫外线照射钛酸锶电极时，可分解水制取H2同时获得O2。已知钛酸锶晶胞结构如图所示，则钛酸锶的化学式为_。(3)氢的规模化储运是氢能应用的关键。准晶体Ti38Zr45Ni17的储氢量较高，是一种非常有前途的储氢材料。该材料中，镍原子在基态时核外电子排布式为_。氨硼烷化合物(NH3BH3)是最近被密切关注的一种新型储氢材料。请画出含有配位键(用“”表示)的氨硼烷的结构式_；与氨硼烷互为等电子体的有机化合物是_(写结构简式)。甲酸盐/碳酸盐可用于常温储氢，其原理是甲酸盐在钌催化下会释放出氢气，产生的CO2被碳酸盐捕捉转变为碳酸氢盐，碳酸氢盐又能催化转化为甲酸盐。已知HCO在水溶液中可通过氢键成为二聚体(八元环结构)，试画出二聚体的结构式_。答案(1)abc(2)SrTiO3(3)1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2