阶段考查十二 《物质结构与性质》选修3.docx
《阶段考查十二 《物质结构与性质》选修3.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阶段考查十二 《物质结构与性质》选修3.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
阶段考查十二《物质结构与性质》选修3
阶段考查（十二） 《物质结构与性质》（选修3）
第Ⅰ卷 选择题，共30分
一、选择题：
本大题共5小题，每小题6分，共30分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列基态原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
A．K：
1s22s22p63s23p64s1
B．F－：
1s22s22p6
C．Fe：
1s22s22p63s23p63d54s3
D．Kr：
1s22s22p63s23p63d104s24p6
解析：
Fe排布为[Ar]3d64s2。
答案：
C
2．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周期表里全部位置，不可能再有新的元素被发现
B．按原子的电子构型，可将周期表分为5个区
C．俄国化学家道尔顿为元素周期表的建立做出了巨大贡献
D．同一主族的元素从上到下，金属性呈周期性变化
解析：
按原子电子构型元素周期表可以划分为5个区，B项是正确的；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112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：
B
3．对H3O＋的说法正确的是（ ）
A．O原子采取sp2杂化 B．O原子采取sp杂化
C．离子中存在配位键D．离子中存在非极性键
解析：
O原子采取sp3杂化，在H2O中有两对孤对电子，与H＋结合后，尚剩余1对孤对电子。
答案：
C
4．下列说法中正确的是（ ）
A．在一个原子里找不到两个能量基本相同的电子
B．在L层运动的电子能量一定比M层运动的电子能量要大
C．第一电离能与电负性呈周期性变化取决于元素原子核外电子排布的周期性
D．根据各电子层最多容纳电子数目是2n2的规律，钾原子的M层应有2×32个电子
解析：
对于A选项，一个原子里能量相同的电子很多，只要同一个能级，能量就相同；B项L层的电子能量比M层低；D项中2n2是最多容纳的电子数，但不一定是2n2个，即钾原子的M层最多容纳2×32个电子，但不一定是2×32个电子。
答案：
C
5．下列数据是对应物质的熔点，有关的判断错误的是（ ）
Na2O
Na
AlF3
AlCl3
Al2O3
BCl3
CO2
SiO2
920℃
97.8℃
1291℃
190℃
2073℃
－107℃
－57℃
1723℃
A.只要含有金属阳离子的晶体就一定是离子晶体
B．在共价化合物分子中各原子不一定都形成8电子结构
C．同族元素的氧化物可形成不同类型的晶体
D．金属晶体的熔点不一定比分子晶体的高
解析：
AlCl3为共价化合物。
答案：
A
第Ⅱ卷 非选择题，共70分
二、非选择题：
本大题共6小题，共70分。
将答案填在题中横线上。
6．（12分）[2014·南通学情调研]在人类文明的历程中，改变世界的事物很多，其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、二氧化碳、聚乙烯、二氧化硅等17种“分子”，改变过人类的世界。
（1）铁原子在基态时，价电子（外围电子）排布式为______________。
（2）硝酸钾中NO
的空间构型为________，写出与NO
互为等电子体的一种非极性分子的化学式________________________________。
（3）6－氨基青霉烷酸的结构如图所示，其中采用sp3杂化的原子有________。
（4）下列说法正确的有________。
a．乙醇分子间可形成氢键，导致其沸点比氯乙烷高
b．钨的配合物离子[W（CO）5OH]－能催化固定CO2，该配离子中钨显－1价
c．聚乙烯（CH2CH2）分子中有5n个σ键
d．由下表中数据可确定在反应Si（s）＋O2（g）===SiO2（s）中，每生成60gSiO2放出的能量为（2c－a－b）kJ
化学键
Si—Si
O===O
Si—O
键能（kJ/mol）
a
b
c
（5）铁和氨气在640℃可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图所示，写出该反应的化学方程式____________________。
答案：
（1）3d64s2
（2）平面正三角形 BF3（SO3、BBr3等）
（3）C、N、O、S
（4）a
（5）8Fe＋2NH3
2Fe4N＋3H2
7．（12分）[2014·济南模拟]2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。
目前市售LED晶片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。
砷化镓的晶胞结构如图。
试回答：
（1）镓的基态原子的电子排布式是______________________________。
（2）砷化镓晶胞中所包含的砷原子（白色球）个数为____________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。
（3）下列说法正确的是________（填字母）。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．第一电离能：
As＜Ga
C．电负性：
As＞Ga
D．GaP与GaAs互为等电子体
（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________。
（5）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得。
（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式为________。
解析：
本题是一道典型的物质结构与性质的试题。
镓是31号元素，基态原子的电子排布式要结合构造原理等进行书写。
根据晶胞中原子均摊法原理可得白球的个数为8×1/8＋6×1/2＝4，镓（黑球）处于晶胞的内部，从图可看出一个镓（黑球）与4个砷（白球）相连，4个砷有1个在晶胞的点上，而另3个在晶胞的面上，点上的砷原子与面上的砷原子处于晶胞面上对角线相连且距离相等，所以为正四面体。
As与Ga处于同一周期且原子序数As＞Ga，同一周期从左至右，元素的电负性和第一电离能都逐渐增强；砷化镓晶胞结构属于体心结构而NaCl的晶胞结构属于面心结构，所以不同；GaP与GaAs最外层电子总数相等，互为等电子体。
一般同主族非金属氢化物的沸点随相对分子质量的增大而升高，但第VA、ⅥA、ⅦA的第二周期元素的氢化物因存在氢键，所以沸点是同主族氢化物中最高的。
镓的最外层3个电子与3个甲基形成3个共价单键，所以其中心原子镓的杂化轨道类型为sp2。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1
（或[Ar]3d104s24p1）
（2）4 正四面体 （3）C、D
（4）NH3＞AsH3＞PH3
（5）sp2
8．（12分）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
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：
________________________________________。
解析：
（1）由S原子最外层电子排布式3s23p4及S8结构示意图不难判断出S8中S原子采用的是sp3杂化。
（2）根据第一电离能的定义知，同一主族元素，从上到下失电子能力逐渐增强，故O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序是O>S>Se。
（3）根据核外电子排布规律可写出Se的M层电子的排布式为3s23p63d10。
（4）SeO3分子的价电子对数为
＝3，SO
的价电子对数为
＝4，由价层电子对互斥理论可判断出SeO3、SO
的立体构型分别为平面三角形和三角锥形。
答案：
（1）sp3
（2）O>S>Se
（3）34 3s23p63d10
（4）强 平面三角形 三角锥形
（5）①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
②H2SeO3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Se—O—H中O的电子更向Se偏移，越易电离出H＋
9．（12分）已知X、Y、Z为第三周期的三种元素，其原子的部分电离能（kJ/mol）如下表所示：
X
Y
Z
I1
496
738
577
I2
4562
1451
1817
I3
6912
7733
2754
I4
9540
10540
11578
（1）三种元素电负性大小关系为____________。
（2）写出Y原子的电子排布式________，Y的第一电离能大于Z的第一电离能的原因是___________________________________________________
_________________________________________________________。
（3）X晶体采用下列______（填字母）堆积方式。
（4）NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/（kJ/mol）
786
715
3401
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是：
__________________________________________________________。
解析：
（1）根据表中数据，X原子中I2为I1的10倍左右，说明X原子最外层只有一个电子，X是第ⅠA族元素。
Y元素的原子的I3为I1的10倍左右，则Y原子最外层有2个电子，Y是第ⅡA族元素，结合表中数据不难看出Z元素原子的I4才与I1有10倍以上的差距，则Z元素原子最外层有3个电子，Z属于第ⅢA族元素，由于它们在同一周期，X、Y、Z分别为Na、Mg、Al，电负性大小关系为：
Z＞Y＞X。
（2）Y的第一电离能大于Z，是洪特规则特例所致。
（3）X为钠元素，金属钠的晶体堆积方式为体心立方。
（4）离子晶体的晶格能越大，其熔点越高。
答案：
（1）Z＞Y＞X
（2）1s22s22p63s2 Y元素原子最外层s轨道上的电子为全满
（3）A （4）MgO＞CaO＞NaCl＞KCl
10．（12分）[2014·济南模拟]氨和水都是常用的试剂。
请回答下列问题：
（1）氮元素基态原子的核外电子中，未成对电子数与成对电子数之比为________。
（2）NH3分子可结合一个H＋形成铵根离子（NH
）。
①NH3分子中N原子的杂化类型是________。
②NH3分子与H＋结合的过程中未发生改变的是________（填序号）。
a．微粒的空间构型
b．N原子的杂化类型
c．H—N—H的键角
（3）将氨气通入CuSO4溶液中，产生蓝色沉淀，继续通过量氨气，沉淀溶解，得到蓝色透明溶液。
该过程中微粒的变化是[Cu（H2O）6]2＋→Cu（OH）2→[Cu（NH3）4]2＋。
[Cu（H2O）6]2＋和[Cu（NH3）4]2＋中共同含有的化学键类型是
_________________________________________________________。
（4）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，则冰晶体中氢键的“键能”是________kJ·mol－1（已知冰的升华热是51kJ·mol－1，水分子间范德华力的能量为11kJ·mol－1）；水变成冰晶体时，密度减小的主要原因是____________________________________________________。
解析：
（1）N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，未成对电子数为3，成对电子数为4。
（2）①NH3分子中N的成键电子对为3，孤电子对为1，为sp3杂化。
②NH3的立体结构为三角锥形，NH
为正四面体形，键角也不相等，但N的杂化类型均为sp3杂化。
（4）1个水分子平均形成2个氢键，冰升华时克服氢键和分子间作用力，故冰中氢键的键能为
＝20（kJ·mol－1）。
氢键具有方向性，水结冰时分子间距离增大，密度减小。
答案：
（1）3∶4
（2）①sp3 ②b
（3）共价键、配位键
（4）20 氢键具有方向性，水结冰时分子间距离增大，密度减小
11．（10分）[2014·潍坊一模]有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A＋比B－少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。
R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子数之比为2∶1。
请回答下列问题：
（1）CB3分子的空间构型是______，其固体时的晶体类型为________。
（2）写出D原子的核外电子排布式__________________，C的氢化物比D的氢化物在水中溶解度大得多的原因_________________________。
（3）D和Fe形成一种黄色晶体FeD2，FeD2晶体中阴、阳离子数之比为__________________，FeD2物质中具有的化学键类型为________。
解析：
由B原子得一个电子后3p轨道全满，可推B是Cl；A＋比Cl－少一个电子层，则A是Na；C原子p轨道有3个未成对电子，且其气态氢化物在水中溶解度是同族元素中最大的，可知C是N；D是S；R是Na2S。
（1）NCl3的空间构型为三角锥形，属于分子晶体。
（2）S原子的核外电子排布式为：
1s22s22p63s23p4。
NH3比H2S在水中溶解度大是因为NH3与H2O可形成氢键且发生化学反应。
（3）FeS2中阴、阳离子个数比是1∶1，其中含有离子键和非极性共价键。
答案：
（1）三角锥形 分子晶体
（2）1s22s22p63s23p4 NH3与水分子形成氢键且发生化学反应
（3）1∶1 离子键、非极性共价键（或离子键、共价键）
升级会员 