人教版化学 选修三 物质结构与性质 全册检测含答案.docx
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人教版化学选修三物质结构与性质全册检测含答案
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人教版化学选修三物质结构与性质全册检测
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)
1.下列结构图中,●代表前二周期元素的原子实(原子实是原子除去最外层电子后剩余的部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,短线代表价键。
示例:
根据各图表示的结构特点,下列有关叙述正确的是( )
A.上述结构图中共出现6种元素
B.甲、乙、丙为非极性分子,丁为极性分子
C.甲与丁可以发生化合反应生成离子化合物
D.向CaCl2溶液中加入(或通入)丙有白色沉淀产生
2.在金刚石的网状结构中
,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是()
A.2个
B.3个
C.4个
D.6个
3.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是( )
A.1s22s22p63s13p3
B.1s22s22p63s23p63d104s14p1
C.1s22s22p63s23p63d24s1
D.1s22s22p63s23p63d104s24p1
4.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
5.某固体仅由一种元素组成,其密度为5.0g·cm-3,用X
射线研究该固体的结构时得知:
在边长1×10-7cm的正方体中含有20个原子,则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的( )
A.32
B.120
C.150
D.180
6.下列各物质中,按熔点由高到低的顺序排列正确的是( )
A.CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B.KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C.Rb>K>Na>Li
D.石墨>金刚石>SiO2
7.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的( )
A.铁是非晶体
B.晶体和非晶体在熔化过程中温度都上升
C.晶体熔化时吸热,非晶体熔化时不吸热
D.晶体有固定熔点,非晶体没有固定熔点
8.下列有关说法正确的是( )
A.C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O>N>C
B.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大
C.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7价
D.Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2
9.X和Y是原子序数大于4的短周期元素,Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,下列说法中正确的是( )
A.X的原子半径比Y小
B.X和Y的核电荷数之差为m-n
C.电负性:
X>Y
D.第一电离能:
X<Y
10.以下叙述中,错误的是( )
A.钠原子和氯原子作用生成NaCl后,其结构的稳定性增强
B.在氯化钠中,除氯离子和钠离子的静电吸引作用外,还存在电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用
C.任何离子键在形成的过程中必定有电子的得与失
D.金属钠与氯气反应生成氯化钠后,体系能量降低
二、双选题(共5小题,每小题6.0分,共30分)
11.(多选)金属晶体的堆积方式、空间利用率和配位数关系正确的是( )
A.钋Po——简单立方堆积——52%——6
B.钠Na——钾型——74%——12
C.锌Zn——镁型——68%——8
D.银Ag——铜型——74%——12
12.(多选)分析NaCl和CsCl的晶体结构,判断下列说法错误的是( )
A.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体
B.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子个数比相同,所以阴、阳离子的配位数相等
C.NaCl和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数分别为6和8
D.NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,所以阴、阳离子半径比相同
13.(多选)如图为碘晶体晶胞结构.有关说法中正确的是( )
A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
14.(双选)根据对角线规则,下列物质的性质具有相似性的是( )
A.硼和硅
B.铝和铁
C.铍和铝
D.铜和金
15.(多选)下列叙述不正确的是( )
A.由分子构成的物质其熔点一般较低
B.分子晶体在熔化时,共价键没有被破坏
C.分子晶体中一定存在共价键
D.分子晶体中分子间作用力越大,其化学性质越稳定
第Ⅱ卷
三、非选择题(共3小题,每小题10.0分,共30分)
16.在元素周期表前四周期中,有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,A原子有3个未成对电子;B元素原子次外层有8个电子,1molB单质与足量盐酸反应可生成1molH2,B单质不易与冷水反应;C元素的+3价离子的d轨道是半充满的;D元素易形成-1价离子。
(1)填写下表:
(2)A元素位于第________周期第________族,A的最高价氧化物分子式为________,对应水化物分子式为________,A的气态氢化物分子式为________。
(3)B元素位于第________周期第________族,B单质在A单质中燃烧的化学方程式为____________________,燃烧产物与水反应的化学方程式为____________________。
(4)C元素位于第________周期第________族,C2+的电子排布式为________________,在含C2+的水溶液中,滴入氯水后再滴入数滴KSCN溶液,现象是____________,上述反应的离子方程式为______________________,____________________。
在含C3+的水溶液中加足量铁粉充分振荡后,滴入KSCN溶液,现象是______________________________,上述反应的离子方程式为____________________________。
(5)D元素位于第________周期第________族,在C2+与D-形成的化合物的水溶液中,滴入足量氯水,反应的化学方程式为____________________。
(6)写出B与D两种元素形成的化合物的电子式:
____________________,此化合物属于________化合物。
(7)四种元素中电负性最大的元素是________(用元素符号表示,下同),第一电离能最小的元素是________。
A、B两种元素的原子半径大小关系是________,单核离子的离子半径大小是________。
17.第四周期过渡金属元素的特征是能形成多种多样的配合物。
(1)CO可以和很多过渡金属形成配合物。
CO和N2的价电子总数相同,它们的分子中都存在三个共价键,其中包含______个σ键,______个π键。
(2)下表为CO和N2的有关信息。
根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因是________________________。
(3)Fe能与CO反应的原因与其电子层结构有关。
基态Fe原子的电子排布式为________________。
Fe(CO)5常温下为黄色液体,熔点为251K,沸点为376K,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)5晶体属于________(填晶体类型);Fe(CO)5是配合物,配位体是________。
(4)一般地,第四周期过渡金属元素的第一电离能随原子序数的增大而增大,而31Ga的第一电离能却明显低于30Zn,原因是________________________________________________________________________。
18.石墨烯具有原子级的厚度、优异的电学性能、出色的化学稳定性和热力学稳定性。
制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。
石墨烯的球棍模型及分子结构示意图如下:
(1)下列有关石墨烯说法正确的是________。
A.石墨烯的结构与金刚石相似
B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C.12g石墨烯含σ键数为NA
D.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①钴原子在基态时,核外电子排布式为:
________。
②乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是________________________________________________________________________。
③下图是金与铜形成的金属互化物合金,它的化学式可表示为:
________。
④含碳源中属于非极性分子的是________(a.甲烷
b.乙炔 c.苯 d.乙醇)
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如下图,酞菁分子中氮原子采用的杂化方式有:
________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】从示例和题给信息可确定:
甲—HF,乙—N2,丙—CO2,丁—NH3。
A中,上述结构图中共出现:
H、F、N、C、O五种元素;B中,乙、丙为非极性分子,甲、丁为极性分子;C中,HF+NH3===NH4F,属于离子化合物;D中,CO2通入CaCl2溶液中不能生成CaCO3沉淀。
2.【答案】D
【解析】在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是6,答案选D。
3.【答案】D
【解析】基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p2,A错误;基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d104s2,B错误;基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d14s2,C错误;1s22s22p63s23p63d104s24p1符合原子核外电子排布规律,D正确。
4.【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。
5.【答案】C
【解析】M=V·ρ=6.02×1023mol-1×5.0g·cm-3≈150g·mol-1,故Mr=150。
6.【答案】D
【解析】A项,相对分子质量越大,熔点越高,B项晶格能大者,熔点高,C项,金属键强者,熔点高。
据此判断A、B、C错。
D项中,石墨C—C的键长比金刚石C—C键长短,键能大,所以石墨的熔点比金刚石高。
7.【答案】D
【解析】A,铁是晶体,故A错误;
B,晶体在熔化过程中温度保持不变,非晶体在熔化过程中温度不断升高,故B错误;
C,晶体与非晶体熔化时都需要吸热,故C错误;
D,晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故D正确;
8.【答案】D
【解析】同一周期,第一电离能呈现增大趋势,但由于p轨道处于全空、半充满或全充满时相对稳定,这使得第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一电离能N>O、Mg>Al,A、B不正确;F的电负性最大,没有正化合价,C不正确。
9.【答案】D
【解析】Xm+和Yn-的核外电子排布相同,则质子数:
X>Y,在元素周期表中,X应在Y的下一周期的左边,所以原子半径X>Y,X比Y更易失电子,第一电离能X<Y,电负性X<Y。
10.【答案】C
【解析】活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间形成离子化合物,阳离子和阴离子均达到稳定结构。
这样体系的能量降低,其结构的稳定性增强,故A,D不符合题意;阴、阳离子结合成化合物的静电作用叫做离子键,静电作用包括相互吸引和相互排斥两个方面,B不符合题意;离子键的形成并不一定发生电子的得失,如Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应,Ba2+与SO42-结合生成BaSO4沉淀,有离子键形成,但没有电子得失,C符合题意。
11.【答案】AD
【解析】B项钾型空间利用率为68%,配位数为8;C项中Zn为镁型,空间利用率为74%,配位数为12;A、D堆积方式,空间利用率和配位数均正确。
12.【答案】BD
【解析】A,NaCl和CsCl都是由离子构成的晶体,离子个数之比为1:
1,则都属于AB型的离子晶体,故A正确;
B,结合图可知,NaCl为立方面向结构,钠离子的配位数为6,CsCl为立方体心结构,铯离子的配位数为8,故B错误;
C,NaCl晶体中,由体心的钠离子看出周围有6个氯离子,CsCl晶体中,由体心的铯离子看出周围有8个氯离子,故C正确;
D,NaCl和CsCl都属于AB型的离子晶体,由离子的电子层越多,离子半径越大可知钠离子半径小于铯离子半径,故D错误;故选BD。
13.【答案】AD
【解析】A,碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,故A正确;
B,用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子,即有8个碘原子,故B错误
C,碘晶体为无限延伸的空间结构,构成微粒为分子,是分子晶体,故C错误;
D,碘晶体中的碘原子间存在I﹣I非极性键,且晶体中分子之间存在范德华力,故D正确;
14.【答案】AC
【解析】短周期元素中,位于左上角和右下角的元素性质相似。
15.【答案】CD
【解析】由分子构成的物质,即分子晶体中存在两种作用力,一种是分子内部原子与原子间存在的共价键(稀有气体除外),另一种是分子与分子间的作用力,当分子晶体熔化或汽化时,破坏的是分子间作用力而不是共价键,其溶于水时破坏的不一定是共价键,例如乙醇。
16.【答案】
(1)
(2)二 ⅤA N2O5 HNO3 NH3
(3)三 ⅡA 3Mg+N2
Mg3N2
Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑
(4)四 Ⅷ 1s22s22p63s23p63d6 溶液变红
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
溶液不变红 2Fe3++Fe===3Fe2+
(5)四 ⅦA 2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
(6)
离子 (7)N Mg Mg>N Mg2+【解析】A原子有3个未成对电子,其外围电子排布为2s22p3或3s23p3;1molB与盐酸反应产生1molH2,B为ⅡA族元素Mg或Ca,又由于B比A的原子序数大且不易与冷水反应,则B为Mg元素,那么A为氮元素。
C元素的+3价离子的d轨道是半充满的即3d5,那么它的原子的外围电子排布式为3d64s2,C为铁元素;D元素在第四周期(原子序数比C大)且易形成-1价阴离子,它是溴元素。
推出了A、B、C、D四种元素,则
(1)~(7)小题可依次推理作答。
17.【答案】
(1)1 2
(2)CO中第一个π键的键能比N2的第一个π键的键能小很多,CO的第一个π键容易断
(3)[Ar]3d64s2 分子晶体 CO
(4)Zn原子的价电子构型为3d104s2,体系的能量较低,较难失去电子
【解析】物质发生化学反应时不一定要断裂全部的化学键,一般要先断裂π键。
虽然CO的总键能大于N2的总键能,但CO中第一个π键的键能(268kJ·mol-1)比N2的第一个π键的键能(528kJ·mol-1)小很多,所以CO比N2活泼。
18.【答案】
(1)BD
(2)①[Ar]3d74s2 ②乙醇分子间可形成氢键,而氯乙烷分子间无氢键 ③Cu3Au或AuCu3 ④abc ⑤sp3和sp2杂化
【解析】
(1)石墨烯是层状结构,而金刚石的碳原子是四面体形,A不正确;从结构上来看,12g石墨烯含σ键数为1.5NA,C错。
(2)①根据构造原理即可写出钴的电子排布式,注意能量4s<3d轨道。
②乙醇分子间存在氢键,导致沸点较高。
③金在立方体的顶点上有8个,实际属于该晶胞只有一个,而六个面上各有一个铜原子,属于该晶胞的有3个,故其化学式为Cu3Au或AuCu3。
④甲烷是正四面体、乙炔是直线形、苯是正六边形,都是非极性分子。
⑤在酞菁分子中有两类氮原子,形成碳、氮双键的氮原子采取的是sp2杂化,而形成三条单键的氮原子则是sp3杂化。