考案選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

考案[12]選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合過關(guān)規(guī)范限時檢測(45分鐘，100分)第Ⅰ卷(選擇題 共42分)一、選擇題：本題共 7小題，每小題 6分，共42分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題意。1．(2018·題調(diào)研試)下列物質(zhì)中都存在離子鍵、極性鍵和配位鍵的是 導(dǎo)學(xué)號 50813570( B )A．氫氧化鈉、過氧化鈉、硫酸四氨合銅 [Cu(NH3)4]SO4、氫化鈉B．硝酸銨、氫化銨、氫氧化二氨合銀 [Ag(NH3)2]OH、硫酸銨C．硫酸、氫氧化鈉、氮化鈣、氫氧化鋇D．氯化銨、氫氧化鈉、雙氧水、過氧化鈣[解析] 銨根離子中存在極性共價鍵和配位鍵，氨分子中氮原子上有孤電子對， H＋、Cu2＋、Ag＋有空軌道，能形成配位鍵。 A項(xiàng)，只有硫酸四氨合銅中含有離子鍵、共價鍵和配位鍵，A項(xiàng)錯誤；C項(xiàng)和D項(xiàng)中都不含配位鍵，C和D項(xiàng)錯誤。2．(2018山·東濰坊高三檢測)有關(guān)苯分子中的化學(xué)鍵描述正確的是導(dǎo)學(xué)號50813571(B)A．每個碳原子的sp2雜化軌道中的其中一個形成大π鍵B．每個碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大π鍵C．碳原子的三個sp2雜化軌道與其他原子形成兩個σ鍵D．碳原子的未參加雜化的2p軌道與其他原子形成σ鍵[解析]苯分子是平面結(jié)構(gòu)，中心碳原子以sp2雜化形成三個雜化軌道，還有一個未雜化的p軌道。所以，其結(jié)合形式為每個碳原子分別以三個sp2雜化軌道與其他兩個碳和一個氫原子形成σ鍵，未雜化的p軌道上電子與其他五個碳原子上的p電子形成大π鍵。3．(2018經(jīng)·典習(xí)題選萃 )制造光導(dǎo)纖維的材料是一中很純的硅氧化物，它是具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，下圖是簡化了的平面示意圖， 關(guān)于這種制造光纖的材料， 下列說法正確的是導(dǎo)學(xué)號 50813572( C )A．它的晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是 1∶4B．它的晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是 1∶6C．這種氧化物是原子晶體D．這種氧化物是分子晶體[解析] 由題意可知，該晶體具有立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是原子晶體，一個硅原子與

4個氧原子形成

4個

Si—O

鍵，一個氧原子與

2個硅原子形成

2個

Si—O

鍵，所以在晶體中硅原子與氧原子數(shù)目比是

1∶2.4．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4

②1s22s22p63s23p3

③1s22s22p3

④1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是 導(dǎo)學(xué)號 50813573( A )A．第一電離能：④ >③>②>①B．原子半徑：④ >③>②>①C．電負(fù)性：④>③>②>①D．最高正化合價：④ >③＝②>①[解析] ①～④四種元素分別為 S、P、N、F，第一電離能 F>N、P>S，又由于第一電離能N>P，A項(xiàng)正確；原子半徑 N>F，故B項(xiàng)錯誤；電負(fù)性應(yīng) S>P，即①>②，C項(xiàng)錯誤；F無正化合價，N、S、P最高正化合價分別為＋ 5、＋6、＋5價，故應(yīng)為①>③＝②，D項(xiàng)錯誤。5．(2018·東高三檢測廣 )高溫下，超氧化鉀晶體呈立方體結(jié)構(gòu)，晶體中氧的化合價部分為0價，部分為－ 2價。如圖為超氧化鉀晶體的一個晶胞 (晶體中最小的重復(fù)單元 )。則下列有關(guān)說法正確的是

導(dǎo)學(xué)號

50813574(

A

)A．超氧化鉀的化學(xué)式為KO2，每個晶胞含有＋－4個K和4個O2B．晶體中每個 K＋周圍有8個O－2，每個O－2周圍有8個K＋C．晶體中與每個 K＋距離最近的 K＋有8個D．晶體中與每個 K＋距離最近的 K＋有6個[解析]由題中的晶胞結(jié)構(gòu)可知：有8個K＋位于頂點(diǎn)，6個K＋位于面心，則晶胞中含有的K＋數(shù)為8×1＋6×1＝4(個)；有12個O2－位于棱上，1個O2－處于體心，則晶胞中含有82－1KO2；晶體中每個K＋周圍有6－的O2為12×4＋1＝4(個)，所以超氧化鉀的化學(xué)式為個O2，每個O2－周圍有6個K＋，晶體中與每個K＋距離最近的K＋有12個。6．(2018·試題調(diào)研)觀察下列模型并結(jié)合有關(guān)信息，判斷下列說法不正確的是導(dǎo)學(xué)號50813575(B)HCNS8SF6B12結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)模型示意圖備注—易溶于CS2—熔點(diǎn)1873KA.HCN的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，分子中含有2個σ鍵和2個π鍵B．固態(tài)硫S8屬于原子晶體C．SF6是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子D．單質(zhì)硼屬原子晶體，結(jié)構(gòu)單元中含有30個B—B鍵[解析]“C≡N”鍵中含有1個σ鍵和2個π鍵，所以H—C≡N中共有2個σ鍵和2個π鍵，A項(xiàng)正確；S8屬于分子晶體，B項(xiàng)錯誤；SF6是正八面體對稱結(jié)構(gòu)，是非極性分子，C項(xiàng)正確；硼晶體的結(jié)構(gòu)單元中有12個硼原子，每個原子形成5個B—B鍵，而每個B—B鍵為2個原子所共有，所以B—B鍵數(shù)為12×5/2＝30個，D項(xiàng)正確。7．(2018山·東濟(jì)寧高三檢測)A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和；C元素是第3周期第一電離能最小的元素；D元素在第3周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯誤的是導(dǎo)學(xué)號50813576(C)A．四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C簡單離子的半徑大小關(guān)系為A<CD．元素A是同一主族中電負(fù)性最大的元素[解析]地殼中含量最多的元素為氧；由題意知B元素K層和L層電子數(shù)之和為10，則M層電子數(shù)為8個，N層電子數(shù)為2個，故B元素為鈣；C是第3周期第一電離能最小的元素，為鈉；第3周期中第一電離能最大的元素為氬。選項(xiàng)C中，A的簡單離子O2－和C的簡單離子Na＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，r(O2－)>r(Na＋)。第Ⅱ卷(非選擇題共58分)二、非選擇題：本題包括4小題，共58分8．(10分)(2017山·西重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體期末)現(xiàn)有前四周期T、X、Y、Z、W、M六種元素，巳知W、Z、X、T、Y五種非金屬元素原子半徑依次減小，其中W原子的s電子總數(shù)等于p電子總數(shù)的2倍。M原子的M能層上有4個未成對電子。請完成下列問題：導(dǎo)學(xué)號50813577(1)寫出W、Z、X、T四種元素第一電離能由大到小的順序(用元素符號表示)：__F>N>O>C__。(2)M原子的基態(tài)電子排布式為__1s22s22p63s23p64s2或[Ar]3d64s2__。(3)根據(jù)VESPR理論，推斷出由W與X兩元素組成的最簡單二價陰離子的空間構(gòu)型為__平面三角形__，W原子的雜化類型為__sp2雜化__。(4)Y與T、X、Z、W所形成的最簡單化合物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?用化學(xué)式表示)：__H2O>HF>NH3>CH4__。[解析]根據(jù)題中信息“W原子的s電子總數(shù)等于p電子總數(shù)的2倍”可知，W的電子排布式是 1s22s22p2，則W是碳元素；又知 “W、Z、X、T、Y五種非金屬元素原子半徑依次減小”、根據(jù)元素周期律可推知 Z是氮元素，X是氧元素，T是氟元素，Y是氫元素；“M原子的M能層上有 4個未成對電子 ”，則M的電子排布式是 1s22s22p63s23p63d64s2，即M是鐵元素。(1)C、N、O、F四種元素位于同一周期，隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但N元素反常，因此第一電離能大小順序是F>N>O>C。(3)C和O兩種元素組成的最簡單的二價陰離子是CO23－該離子的中心原子的價層電子對數(shù)是3，孤電子對數(shù)是O，因此其空間構(gòu)型是平面三角形，C原子的雜化類型為sp2雜化。(4)H與F、O、N、C所形成的最簡單化合物分別是23、CH4，其中HF、HF、HO、NHH2O、NH3之間都存在氫鍵，它們的沸點(diǎn)都比沒有氫鍵的 CH4高，常溫下 H2O為液態(tài)，HF、NH3為氣態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下 HF為液態(tài)，NH3仍為氣態(tài)，因此四種氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椋篐2O>HF>NH3>CH4。9．(16分)(2017廣·東湛江畢業(yè)班調(diào)研 )短周期元素 X、Y的價電子數(shù)相同，且原子序數(shù)比等于1∶2；元素 Z位于第四周期，其基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。導(dǎo)學(xué)號 50813578(1)Y基態(tài)原子的價電子排布式為 __3s23p4__。(2)預(yù)測Na2Y、H2Y在乙醇中的溶解度大?。篲_Na2S>H2S__。(3)Y與X可形成YX32－。YX32－的立體構(gòu)型為__三角錐形__(用文字描述)，Y原子軌道的雜化類型是__sp3__雜化。寫出一種由 Y的同周期元素 Q、V形成的與 YX23－互為等電子體的分子的化學(xué)式：__PCl3__。(4)Y與Z所形成化合物晶體的晶胞如圖所示，該化合物的化學(xué)式為__ZnS__。其晶胞邊97g/mol6.02×1023mol－1×4－3長為540.0pm，密度為__－10cm3≈4.1__g·cm(列式并計(jì)算)。540.0×10(5)2mol配合物[Z(NH3)4]SO4含有σ鍵的數(shù)目為__40__NA。[解析] 由題中信息可推知 X是O元素，Y是S元素，Z是Zn元素。(2)乙醇是極性溶劑，H2S是極性溶質(zhì)，Na2S是離子化合物，可看成極性很強(qiáng)的 “分子”，根據(jù)相似相溶原理， H2S和Na2S在乙醇中都應(yīng)有一定的溶解度，但由于乙醇分子的極性比水弱得多，所以H2S和Na2S在乙醇中的溶解度也比在水中的溶解度小得多，由于Na2S的“極性”比H2S要強(qiáng)，因此Na2S在乙醇中的溶解度要比H2S大。(3)YX32－是SO32－，S原子的價層電子對數(shù)是4，孤電子對數(shù)是1，所以SO32－的立體構(gòu)型是三角錐形，S原子的軌道雜化類型是sp3雜化。等電子體指原子總數(shù)相等、價電子總數(shù)也相等的微粒，在第三周期中Cl和P形成的PCl3與SO32－互為等電子體。11(4)晶胞中S的個數(shù)是8×8＋6×2＝4，Zn的個數(shù)是4，因此該化合物的化學(xué)式為ZnS。97g/mol10m6.02×1023mol－1×41pm＝10－cm,1個晶胞中有4個“ZnS”，所以晶胞的密度ρ＝V＝540.0×10－10cm3≈4.1g·cm－3。(5)[Zn(NH3)4]SO4中Zn2＋和N原子形成 4個σ鍵(配位鍵)，N和H之間共形成 12個σ鍵，S和O之間形成4個σ鍵，所以1個[Zn(NH3)4]SO4中共有20個σ鍵，2mol[Zn(NH3)4]SO4中含有σ鍵的數(shù)目為 40NA。10．(16分)(2017山·東濟(jì)寧一模)銅及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請回答下列問題： 導(dǎo)學(xué)號 50813579(1)畫出基態(tài)Cu原子的價電子排布圖____；(2)已知高溫下Cu2O比CuO穩(wěn)定，從核外電子排布角度解釋高溫下Cu2O更穩(wěn)定的原因：__亞銅離子核外電子處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)__。(3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的雜化類型是__sp2、sp3__，配體中提供孤對電子的原子是__N__。C、N、O三元素的第一電離能由大到小的順序是__N>O>C__(用元素符號表示)。(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示，則晶體銅原子的堆積方式為__面心立方最密堆積__。(5)M原子的價電子排布式為 3s23p5，銅與M形成化合物的晶胞如圖 2所示(黑點(diǎn)代表銅原子)。①該晶體的化學(xué)式為 __CuCl__。②已知銅和M的電負(fù)性分別為1.9和3.0，則銅與M形成的化合物屬于__共價__化合物(填“離子”或“共價”)。③已知該晶體的密度為ρg·cm－3，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，該晶體中Cu原子和M原子之間的最短距離為體對角線的1/4，則該晶體中Cu原子和M原子之間的最短距離為__334×99.5×10104ρNA__pm(寫出計(jì)算式)。[解析] (2)Cu＋的電子排布圖為 ，Cu2＋的電子排布圖對 ，Cu＋核外電子排布處于全充滿狀態(tài)，因此 Cu2O比CuO更穩(wěn)定。(3)[Cu(NH3)2]OOCCH3是離子化合物，其陰離子的結(jié)構(gòu)式是從C原子的成鍵情況看，C原子的雜化類型有兩種：sp3和sp2。(4)銅原子的堆積方式是密置層堆積，三層一重復(fù)，即ABC型，所以屬于面心立方最密堆積。11(5)①M(fèi)是Cl元素。Cu與Cl形成的化合物晶胞中Cu的個數(shù)是4，Cl的個數(shù)是8×8＋6×2＝4，因此該晶體的化學(xué)式是CuCl。②Cu和Cl的電負(fù)性差值是3.0－1.9＝1.1<1.7，因之CuCl屬于共價化合物。③設(shè)Cu原子和M原子之間的最短距離為xpm，晶胞的邊長為acm，則4x·10－1099.5×44x·10－10＝NA，x＝33a，a＝，每個晶胞中含有4個“CuCl”，根據(jù)ρ＝m＝3V4x·10－1034334×99.510ρNA×10。11．(16分)(2018經(jīng)·典習(xí)題選萃)導(dǎo)學(xué)號50813580X、Y、Z、W、V是五種原子序數(shù)依次增大的前四周期元素；X、Y、Z是位于p區(qū)的同一周期的元素，Z的價層電子排布為nsnnp2n，X與Z原子核外的未成對電子數(shù)相等；VZ2與YZ－2為等電子體；W與X同主族。請回答下列問題：(1)V元素的基態(tài)原子的價電子排布式是24__3s3p__。(2)X、Y、Z元素的第一電離能最大的是__N__(填元素符號)。(3)X、Y、Z均可與氫元素形成多種氫化物。①寫出X、Y、Z分別形成的18電子氫化物的分子式：__C2H6__，__N2H4__、__H2O2(順序可顛倒)__。②最簡單氫化物在固態(tài)時都形成分子晶體，其中晶胞結(jié)構(gòu)與干冰不相似的是__NH3和H2O__(填分子式)。③最簡單氫化物中，中心原子的雜化方式__相同__(填“相同”或“不相同”)，鍵角由大到小的順序?yàn)?__CH4>NH3>H2O__(用分子式表示 )，Z的最簡單氫化物分子的立體構(gòu)型為__V形__。＋、Y2互為等電子體，XZ的結(jié)構(gòu)式為(若有配位鍵，請用“→”表示)__(4)XZ、YZ__。X、Z電負(fù)性相差1.0，由此可以判斷XZ應(yīng)該為極性較強(qiáng)的分子，但實(shí)際上XZ分子的極性極弱，請解釋其原因：__從電負(fù)性分析，CO中的共用電子對偏向氧原子，但分子中形成配位鍵的電子對是由氧原子單方面提供的，抵消了共用電子對偏向O而產(chǎn)生的極性__。(5)在硅酸鹽中，SiO44－四面體[如下圖(a)]通過共用頂角氧原子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化形32n－2－式為__sp__，Si與O的原子數(shù)之比為__1∶3__，化學(xué)式為__[SiO3]n(或SiO3)__。[解析] Z的價層電子排布為 nsnnp2n，n必為2，故Z