山东省青岛市暑假化学选修三《物质结构与性质》全册综合测试题含答案.docx

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山东省青岛市暑假化学选修三《物质结构与性质》全册综合测试题含答案

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山东省青岛市2019年暑假化学选修三《物质结构与性质》全册综合测试题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共15小题，每小题3.0分,共45分）

1.钡的核外电子排布为[Xe]6s2，下列关于钡的说法不正确的是（　　）

A．其电负性比Cs大

B．位于第六周期第ⅡA族

C．能与冷水反应放出氢气

D．第一电离能比Cs小

2.下列说法正确的是（　　）

A．原子晶体中只存在非极性共价键

B．稀有气体形成的晶体属于分子晶体

C．干冰升华时，分子内共价键会发生断裂

D．金属元素和非金属元素形成的化合物一定是离子化合物

3.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是（　　）

①基态X的原子结构示意图

②基态Y的价电子排布式：

3s23p5

③基态Z2－的电子排布图

④W基态原子有2个能层，电子式为

A．①>②>③>④

B．③>④>①>②

C．③>①>②>④

D．①>②>④>③

4.金属钠晶体为体心立晶胞，实验测得钠的密度为ρ（g·cm－3）。

已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA（mol－1），假定金属钠原子为等径的刚性小球且处于体对角线上的三个球相切。

则钠原子的半径r（cm）为（　　）

A．

B．

C．

D．

5.某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，该元素最可能的化合价为（　　）

A．＋1价

B．＋3价

C．＋5价

D．－5价

6.下列关于杂化轨道的叙述正确的是（　　）

A．杂化轨道可用于形成σ键，也可用于形成π键

B．杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对

C．NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的

D．在乙烯分子中1个碳原子的3个sp2杂化轨道与3个氢原子的s轨道重叠形成3个C—Hσ键

7.下列不能说明X的电负性比Y大的是（　　）

A．与氢化合时X单质比Y单质容易

B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强

C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多

D．X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来

8.根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其电子总数相同，均可互称为等电子体．等电子体之间结构相似、物理性质也相近．以下各组粒子不能互称为等电子体的是（　　）

A．O22+和N2

B．O3和SO2

C．CO2和N2O

D．N2H4和C2H4

9.下列反应过程中，同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是（　　）

A．NH4ClNH3↑＋HCl

B．NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3

C．2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O

D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

10.下列说法中正确的是（　　）

A．冰融化时，分子中氢氧键发生断裂

B．原子晶体中共价键越强，熔点和沸点越高

C．分子晶体中共价键键能越大，该分子晶体的熔点和沸点一定也越高

D．分子晶体中分子间作用力越大，该物质越稳定

11.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。

人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（　　）

A．CH4和

是等电子体，键角均为60°

B．

和

是等电子体，均为平面正三角形结构

C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

12.下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是（　　）

13.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（　　）

A．常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态

B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸

C．稀有气体一般难于发生化学反应

D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定

14.下列说法错误的是（　　）

A．ns电子的能量不一定高于（n－1）p电子的能量

B．6C的电子排布式1s22s22p

违反了洪特规则

C．电子排布式（21Sc）1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则

D．电子排布式（22Ti）1s22s22p63s23p10违反了泡利原理

15.依据价层电子对互斥理论判断SO2的分子构型（　　）

A．正四面体形

B．平面三角形

C．三角锥形

D．V形

第Ⅱ卷

二、非选择题（共5小题，每小题11.0分,共55分）

16.

（1）图表法、图像法是常用的科学研究方法。

短周期某主族元素M的电离能情况如图A所示。

则M元素位于周期表的第________族。

（2）图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。

不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b，你认为正确的是________（填“a”或“b”），理由是__________________________________________________________________________。

17.A，B，C，D是四种短周期元素，E是过渡元素。

A，B，C同周期，C，D同主族，A的原子结构示意图为

，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2。

回答下列问题：

（1）写出下列元素的符号：

A__________，B__________，C________，D________。

（2）用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________，碱性最强的是__________。

（3）用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是__________。

（4）E元素原子的核电荷数是__________，E元素在周期表的第________周期第________族，已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等，则E元素在________区。

（5）写出D元素原子构成单质的电子式__________，该分子中有________个σ键，________个π键。

18.四种常见元素的性质或结构信息如下表．试根据信息回答有关问题．

（1）写出B原子的电子排布式　　．

（2）A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点　　（填“高”或“低”），其原因是　　．

（3）D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点　　（填“高”或“低”），其原因　　．

（4）往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为　　，简要描述该配合物中化学键的成键情　．

（5）下列分子结构图中的“

”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分，“

”表示氢原子，小黑点“•”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键．

则在以上分子中，中心原子采用sp3杂化形成化学键的是　　（填写序号）；在②的分子中有　　个σ键和　　个π键．

19.短周期中五种元素A，B，C，D，E原子序数依次增大，其中A，B，C原子核外电子层数之和是5，且C原子最外层上的电子数为A和B两元素原子最外电子层上电子数的总和，C原子的价电子构型为nsnnpn+1，A原子的最外层电子数等于其电子层数．D和E可以形成原子个数比为1：

1和1：

2的两种离子化合物，且D原子的2p能级上有两个未成对电子，试回答下列问题：

（1）B，C，D，E四种元素的原子，半径从大到小的顺序是　　（填元素符号或化学式，下同）；第一电离能从大到小的顺序是　　

（2）C原子的电子排布图　　，D2﹣的结构示意图　　．A，D可形成多种化合物，其中一种是氧化剂，其水溶液有弱酸性，写出该化合物的结构式　　，分子中含有　　键（填“极性”或“非极性”，下同）是　　分子．

（3）A，B，D三种元素可以形成多种有机化合物分子，其中最简单原子数最少的一种是室内装潢时形成的主要气体污染物．试写出它的电子式　　，根据价层电子对互斥（VSEPR）理论推测该分子中心原子的杂化方式为　　杂化，空间构型为　　．

（4）C和E形成一种离子化合物Y，其摩尔质量为65g/mol，Y受热或撞击时立即分解为两种单质．则Y的化学式为　　，Y的阴离子是一种弱酸根离子，全由C元素组成，Y与盐酸反应的离子方程式为　　．

20.X、Y、T、Q四种元素，位于元素周期表前四周期，元素的性质或结构信息如下．

①X单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼；

②Y二价阳离子的外围电子层排列为3d9；

③T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数；人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂；

④Q第三周期主族元素中原子半径最小。

请根据上述信息回答下列问题：

（1）写出X3﹣的一种等电子体的化学式　　；X的气态氢化物易液化的原因是：

　　．

（2）写出T元素基态原子的核外电子排布式　　；Q元素的原子核外有　　种运动状态不同的电子．

（3）元素X、T的电负性相比，　　的小（填元素名称）；元素X的第一电离能与T相比较，T的　　（填“大”或“小”）．

（4）Y元素在周期表中位于　　区．Y单质晶体的晶胞中实际拥有　　个原子，该晶体中Y原子在三维空间的堆积方式为　　堆积．CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag•cm﹣3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为　　cm3．

（5）在硫酸铜溶液中通入X的气态氢化物至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色的溶液．此蓝色沉淀溶解的离子方程式为：

　　．

（6）元素X与Q可形成化合物XQ3，根据价层电子对互斥理论判断XQ3的空间构型为：

　　，分子中X原子的杂化方式为　　杂化．

答案解析

1.【答案】D

【解析】Cs是最活泼的金属，第一电离能比钡小。

2.【答案】B

【解析】本题主要考查常见晶体的相关知识。

单质类型为原子晶体（晶体硅、金刚石）的物质，只有非极性共价键，而化合物型的晶体（SiO2）中则含有极性共价键，A不正确；稀有气体为单原子分子，故B正确；干冰升华时破坏的是CO2分子之间的作用力，分子内的C＝O共价键没有变化，C不正确；只有活泼金属与活泼非金属才能形成离子化合物，而AlCl3等物质则为共价化合物，D不正确。

3.【答案】C

【解析】由题意可知：

X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。

S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列顺序为r（S2－）>r（S）>r（Cl）>r（F），故C项正确。

4.【答案】C

【解析】该晶胞中实际含钠原子2个，晶胞边长为

，则ρ＝

，进一步化简后可得答案。

5.【答案】B

【解析】根据该元素原子的电子排布式可知，该原子的最外能层上有3个电子，故该元素容易失去3个电子，表现为＋3价。

6.【答案】B

【解析】杂化轨道只用于形成σ键，或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能用来形成π键，所以，B正确，A不正确；NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的1个s轨道和3个p轨道杂化而成的，C不正确；在乙烯分子中，1个碳原子的3个sp2杂化轨道中的2个sp2杂化轨道与2个氢原子的s轨道重叠形成2个C—Hσ键，剩下的1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成1个C—Cσ键，D不正确。

7.【答案】C

【解析】元素的电负性越大，非金属性越强，形成气态氢化物越容易，气态氢化物的稳定性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。

非金属性强的元素的单质可以把非金属性相对弱的元素从其化合物中置换出来，因此，A、B、D项都正确；电负性和最外层电子数无必然联系，C项错误。

8.【答案】D

【解析】A，O22+和N2的原子个数都为2，氧原子和氮原子的价电子数分别为6和5，O22+价电子数共为10，N2的价电子数共为10，属于等电子体，故A正确；

B，O3和SO2的原子个数都为3；氧和硫的价电子数都为6，O3价电子数共为18，SO2的价电子数共为18，属于等电子体，故B正确；

B，CO2和N2O的原子个数都为3；氧原子、氮原子、碳原子的价电子数分别为6、5、4，CO2价电子数共为16，N2O的价电子数共为16，属于等电子体，故C正确；

D，N2H4和C2H4的原子个数都为6；氧原子、氮原子、碳原子、氢原子的价电子数分别为6、5、4、1，N2H4价电子数共为14，C2H4的价电子数共为12，价电子数不等，不属于等电子体，故D错误；

9.【答案】D

【解析】A项中无离子键形成，B项中无离子键断裂，均无非极性键断裂和形成，C项中无非极性键形成，所以A，B，C错误。

D项中Na2O2含离子键、非极性键，CO2含极性共价键，Na2CO3含离子键、极性共价键，O2含非极性键，故D正确。

10.【答案】B

【解析】分子晶体的熔、沸点取决于分子间作用力，而分子中的共价键影响的是分子的稳定性，所以A，C，D都是错误的；原子晶体是原子间通过共价键形成的，其熔、沸点取决于共价键强弱，所以应该选择B选项。

11.【答案】B

【解析】CH4和

都是正四面体结构，键角均为109°28′，A项不正确；

和

是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。

12.【答案】D

【解析】A、C项原子的电子排布处于激发态，能量较高；B项违反洪特规则。

13.【答案】D

【解析】由共价分子构成的物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难于发生化学反应的原因是他们的价电子已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成共价键的键能（946kJ·mol－1）比氧气分子中共价键键能（497.3kJ·mol－1）大，在化学反应中更难断裂。

14.【答案】A

【解析】A项，各能级能量的大小顺序为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s……ns电子的能量一定高于（n－1）p电子的能量；B项，违反了洪特规则，C原子2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋方向相同的方式分布在2个不同的2p轨道上；C项，违反了能量最低原则，21Sc最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2；D项，违反了泡利原理，对于22Ti来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，不能排10个电子。

15.【答案】D

【解析】SO2的分子中价层电子对个数=2+

×（6﹣2×2）=3且含有一个孤电子对，所以其空间构型为V形

16.【答案】

（1）ⅢA

（2）ⅣA　b　A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于水分子间存在氢键，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水

【解析】因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，在ⅢA族。

线c逐渐上升，表明没有氢键的影响，是第四主族元素氢化物的沸点变化规律。

A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于水分子间存在氢键，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水，b正确。

17.【答案】

（1）Si    Na    P    N

（2）HNO3    NaOH

（3）Ne    F

（4）26    4    Ⅷ    d

（5）

    1    2

【解析】　由A的原子结构示意图可知，x＝2，原子序数为14，A是硅元素，则B是钠元素，C的最外层电子的排布式为3s23p3，是磷元素，则短周期元素D是氮元素，E的电子排布式为[Ar]3d64s2，核电荷数为18＋8＝26，是铁元素，位于d区的第4周期第Ⅷ族。

五种元素中非金属性最强的是N元素，对应的HNO3酸性最强，金属性最强的是Na元素，对应的NaOH碱性最强。

D所在周期第一电离能最大的元素是稀有气体氖，电负性最大的元素是非金属性最强的氟。

18.【答案】

（1）　1s22s22p63s23p4　

（2）　高　，　氨气分子之间存在氢键　（3）　低　，　CO2为分子晶体，SiO2是原子晶体　（4）　[Cu（NH3）4]SO4　，　中心离子Cu2+与配位体NH3之间以配位键相结合，內界配离子[Cu（NH3）4]2+与外界离子SO42﹣之间以离子键相结合（5）　①③④　；　3，2　

【解析】A原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，外围电子排布为2s22p3，故A为N元素；B原子的M层有1对成对的p电子，外围电子排布为3s23p4，故B为S元素；C原子的核外电子排布为[Ar]3d104sx，有+1、+2两种常见化合价，故C为Cu元素；D有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂，故D为C元素

（1）B为S元素，原子核外电子数为16，核外电子排布式为1s22s22p63s23p4；

（2）N元素的电负性很强，氨气分子之间存在氢键，故氨气的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点高

（3）D元素最高价氧化物为CO2，同主族相邻元素最高价氧化物为SiO2，CO2为分子晶体，SiO2是原子晶体，所以熔点CO2比SiO2；

（4）C元素的硫酸盐为CuSO4，A元素的氢化物水溶液为氨水，向CuSO4溶液中逐滴加入过量氨水，生成的配合物的化学式为[Cu（NH3）4]SO4，中心离子Cu2+与配位体NH3之间以配位键相结合，內界配离子[Cu（NH3）4]2+与外界离子SO42﹣之间以离子键相结合；

（5）①、中心原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，

②、中心原子成2个单键、1个三键，没有对孤对电子，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，

③、中心原子成4个单键，没有对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，

④、中心原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，

在②的分子中有2个单键、1个三键，单键为σ键，三键中有1个σ键、2个π键，故分子中含有3个σ键、2个π键。

19.【答案】

（1）Na＞C＞N＞O；N＞O＞C＞Na；

（2）

；

；H﹣O﹣O﹣H；极性、非极性；极性；

（3）

；sp2；平面三角形；

（4）NaN3；N3﹣+3H+=NH3↑

【解析】短周期中五种元素A，B，C，D，E原子序数依次增大，其中A，B，C原子核外电子层数之和是5，则A处于第一周期，B，C处于第二周期，A原子的最外层电子数等于其电子层数，则A为氢元素；C原子的价电子构型为nsnnpn+1，s能级只能容纳2个电子，即n=2，C原子的价电子构型为2s22p3，故C为氮元素；C原子最外层上的电子数为A和B两元素原子最外电子层上电子数的总和，则B原子最外层电子数为5﹣1=4，则B为碳元素；D原子的2p能级上有两个未成对电子，原子序数大于氮元素，则D原子的价电子构型为2s22p4，故D为氧元素；D和E可以形成原子个数比为1：

1和1：

2的两种离子化合物，则E为Na元素，

（1）同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径Na＞C＞N＞O；

自左而右第一电离能呈增大趋势，氮元素原子2p能级容纳3个电子，处于半满稳定状态，能量降低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C＞Na；

（2）C为氮元素，N原子的电子排布图为

，O2﹣的结构示意图为

．H、O可形成多种化合物，其中一种是氧化剂，其水溶液有弱酸性，该化合物为H2O2，该化合物的结构式H﹣O﹣O﹣H，分子中氧原子与氢原子之间为极性键、氧原子之间为非极性键，为展开书页型结构，是极性分子；

（3）H,C，O三种元素可以形成多种有机化合物分子，其中最简单原子数最少的一种是室内装潢时形成的主要气体污染物为HCHO．其电子式为

，根据价层电子对互斥（VSEPR）理论，该分子中心原子C原子价层电子对水为3，不含孤电子对，故C原子的杂化方式为sp2杂化，空间构型为平面三角形；

（4）Na和N形成一种离子化合物Y，其摩尔质量为65g/mol，Y受热或撞击时立即分解为两种单质，分解为Na与氮气，Y的阴离子是一种弱酸根离子，全由C元素组成，令组成为NaxNy，则23x+14y=65，则x=1，y=3，故则Y为NaN3，与盐酸反应的离子方程式为N3﹣+3H+=NH3↑

20.【答案】

（1）CO2；氢键导致其易液化；

（2）[Ar]3d94s2；17；

（3）氮；小；

（4）ds；4；面心立方最密；

；

（5）Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH﹣+4H2O；

（6）三角锥形；sp3

【解析】X单质为双原子分子，分子中含有3对共用电子对，常温下单质气体性质稳定，但其原子较活泼，则X是N元素；Y二价阳离子的外围电子层排列为3d9，Y的原子序数是18+9+2=29，为Cu元素；T原子核外s轨道电子总数等于p轨道电子总数，人体内含量最多的元素，且其单质是常见的助燃剂，则T为O元素；同一周期中，原子半径随着原子序数的增大而减小，Q在第三周期主族元素中原子半径最小，则Q为Cl元素。

（1）X3﹣为N3﹣，该离子中含有3个原子且含有16个价电子，则一种等电子体的化学式CO2，X的气态氢化物是氨气，氨气易液化的原因是：

氨气分子间不只存在范德华力，还存在氢键，氢键的存在导致氨气易液化；

（2）T是Cu元素，其原子核外有29个电子，根据构造原理知，T元素基态原子的核外电子排布式：

[Ar]3d94s2；原子核外有几个电子，其核外就有几种运动状态，Q是Cl元素，则Q元素的原子核外有17种运动状态不同的电子；

（3）X是N元素，T是Cl元素，元素X、T的电负性相比，氯元素的小；元素X的第一电离能与T相比较，T的小；

（4）Y元素在周期表中位于ds区，铜单质的晶体为面心立方晶胞，所以Y单质晶体的晶胞中实际拥有原子个数=8×

，该晶体中Y原子在三维空间的堆积方式为面心立方最密堆积；CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为ag•cm﹣3，NA表示阿伏加德罗常数，则CaO晶胞体积为

cm3=

cm3；

（5）硫酸铜和氨气反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，氢氧化铜和氨气反应生成络合物铜氨络合物，所以蓝色沉淀溶解的离子方程式为：

Cu（OH）2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH﹣+4H2O；

（6）元素N与Cl可形成化合物NCl3，根据价层电子对互斥理论知，该分子中中心原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥形，分子中N原子的杂化方式为sp3杂化。