2020-2021学年高中化学鲁科版选修3课后练习：综合测评 WORD版含解析.docx

1、模块综合测评(时间:120分钟满分:100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有1个选项符合题意)1.下列说法正确的是()A.电离能大的元素,不易失电子,易得到电子,表现非金属性B.电离能大的元素其电负性必然也大C.电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强D.电离能最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性最强解析:电离能是衡量原子失去电子的难易,电负性是衡量元素得到电子后对键合电子的作用的大小,因此电离能大的元素,其电负性不一定大,如He电离能很大,它的电负性则很小,因为它不易与外来电子键合,故A、B不正确;F电负性最大,但通常不能形成含氧酸,C不正确;电离能小的元

2、素其金属性必然强,故其氧化物的水化物碱性也强,D正确。答案:D2.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是()A.该反应为吸热反应B.CO2分子中的化学键为非极性键C.HCHO分子中既含键又含键D.每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2解析:A项通过分析化学方程式可知,该反应等同于甲醛的燃烧,属于放热反应。B项CO2的结构式为OCO,可见CO2中的共价键是由不同元素的原子形成的,属于极性键。C项甲醛中碳原子采取sp2杂化,有三个等同的sp2杂化轨道伸向平面三角形的三个顶点,分别形成3个键,一个未参加杂

3、化的p轨道与O原子的2p轨道形成键。D项根据题给化学方程式可知,每生成1.8 g水消耗0.1 mol氧气,但由于题中并没有给出温度和压强,所以不能确定氧气的体积一定为2.24 L。答案:C3.PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但PH键键能比NH键键能低。下列判断错误的是()A.PH3分子呈三角锥形B.PH3分子是极性分子C.PH3沸点低于NH3沸点,因为PH键键能低D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为NH键键能高解析:PH3同NH3构型相同,因中心原子上有一对孤对电子,均为三角锥形,属于极性分子,故A、B项正确;PH3的沸点低于NH3,是因为NH3分子间存在氢键,C项错误;

4、PH3的稳定性低于NH3,是因为NH键键能高,D项正确。答案:C4.下列叙述中,正确的是()A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C.两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同解析:Na+与Ne核外电子排布相同,化学性质不同;H+不具有稀有气体元素原子的核外电子排布;阴离子的核外电子排布与同周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同;原子中一定有:质子数=核外电子数,质子数相同,一定为同种元素。答案:C5.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的

5、新材料(结构示意图如右图),可由石墨剥离而成,具有极好的应用前景。下列说法正确的是()A.石墨烯与石墨互为同位素B.0.12 g石墨烯中含6.021022个碳原子C.石墨烯是一种有机物D.石墨烯中碳原子间以共价键结合解析:石墨烯与石墨均是碳元素形成的单质,应是互为同素异形体的关系,而同位素应是同一元素不同原子间的互称,A选项错误。0.12 g石墨烯中含有0.12 g12 gmol-1=0.01 mol碳原子,即0.016.021023=6.021021个碳原子,B选项错误。有机物通常指含碳元素的化合物,而石墨烯显然是由碳原子构成的单质,C选项错误。石墨烯是由石墨剥离而成,即是石墨中的一层,碳原

6、子间是以共价键结合,D选项正确。答案:D6.下列有关元素锗及其化合物的叙述中不正确的是()A.锗的第一电离能低于碳且电负性也低于碳B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质解析:碳和锗同主族,碳在第二周期,而锗在第四周期,锗是金属元素,故其第一电离能低于碳,A对;四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体且构型相同,B对;金属的氧化物不是气体,C错;锗和碳都易于形成四个键,能形成原子晶体结构的单质,D对。答案:C7.某基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,下列说法中不正确的是()A.该元素基态原子中

7、共有25个电子B.该元素原子核外有4个电子层C.该元素原子最外层共有2个电子D.该元素原子M电子层共有8个电子解析:由电子排布式可以得出A、B、C正确,而M层电子数是13,D项不正确。答案:D8.下列有关结构和性质的说法中,正确的是()A.元素非金属性:ClS的实验依据是酸性HClH2SB.碳元素的电负性小于氧元素,每个CO2分子中有4个键C.同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同D.Na、Mg、Al三种元素,其第一电离能由大到小的顺序为MgAlNa解析:选项A,实验依据应是元素最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4H2SO4。选项B,每个CO2分子中有2个键。选项C,同周期主

8、族元素的原子形成的简单离子的电子层结构不一定相同,如Na+和Cl-。答案:D9.日常生活用的防晒霜,如氨基苯甲酸、羟基丙酮等,它们之所以防“晒”是因为()A.它们都为有机物,涂用后形成一层“保护层”B.它们挥发时吸热,降低皮肤温度C.它们含有键,能够有效吸收紫外线D.它们能与皮肤形成一层“隔热层”,阻碍照射解析:防晒霜如氨基苯甲酸()、羟基丙酮(),分子中均含有键(、),因含有键的物质能够有效地吸收紫外线,可使人免受伤害。答案:C10.下列分子中属于非极性分子的是()A.HFB.H2O2C.CO2D.NH3解析:HF是由极性键形成的双原子分子,一定是极性分子;H2O2为极性分子;NH3为三角锥

9、形,属于极性分子。答案:C11.通常情况下,氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构和性质分别如图所示。下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是()A.同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构B.氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构,它们具有相似的物理性质C.二氧化碳晶体是分子晶体,其中不仅存在分子间作用力,而且也存在共价键D.在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个SiO共价单键解析:SiO2和CO2的化学式相似,但其晶体结构不同,A项正确。二氧化碳为分子晶体,因此分子间存在分子间作用力,而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键,氯化钠和氯

10、化铯为离子晶体,它们与二氧化碳的物理性质不相似,所以B项错误、C项正确。根据二氧化硅的结构可判断D项正确。答案:B12.在2p能级上最多只能排布6个电子,其依据的规律是()A.能量最低原理B.泡利原理C.洪特规则D.能量最低原理和泡利原理解析:能量最低原理主要是电子排布先后顺序;洪特规则指相同能级电子尽量占据不同轨道,只有泡利原理说明一个轨道上最多容纳2个电子且自旋方向相反,2p能级共有3个轨道,最多容纳6个电子。答案:B13.磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复结构单元,其中的每个原子均满足8电子稳定结构。下列有关说法正确的是()A.磷化硼晶体的化学式为BP,属于离子晶

11、体B.磷化硼晶体的熔点高,且熔融状态下能导电C.磷化硼晶体中每个原子均形成4个共价键D.磷化硼晶体结构微粒的空间堆积方式与氯化钠相同解析:由题给信息知,磷化硼为超硬耐磨材料,所以为原子晶体。在熔融状态下不导电;因每个原子均达到8电子稳定结构,所以每个原子均形成4个共价键;磷化硼晶体的空间堆积方式与NaCl晶体不同,在NaCl晶体的棱上有微粒。答案:C14.某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如下图:A为阴离子,在正方体内,B为阳离子,分别在顶点和面心,则该晶体的化学式为()A.B2AB.BA2C.B7A4D.B4A7解析:关键在于观察晶体结构单元的示意图,在此最小的重复单元中有8个A,而B的个数

12、为818+612=4个,故B与A的个数比例关系为48=12,可知化学式应为BA2。答案:B15.如图是某无机化合物的二聚分子,该分子中A、B两种元素都是第3周期的元素,分子中所有原子的最外层电子数都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是()A.该化合物的化学式是Al2Cl6B.该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电C.该化合物在固态时所形成的晶体是分子晶体D.该化合物中不存在离子键,也不含有非极性共价键解析:由题意推知A、B两元素分别为Al、Cl,则根据二聚分子的结构可知A项正确;Al2Cl6是共价化合物,熔融状态下不电离,B项错误;Al2Cl6晶体是分子晶体,AlCl为极性键,C、D两

13、项均正确。答案:B16.下列关于晶体的说法一定正确的是()A.分子晶体中都存在共价键B.CaTiO3晶体(如图)中每个Ti4+和12个O2-相紧邻CaTiO3的晶体结构模型(图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶点)C.SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D.金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高解析:对分子晶体中的特殊情况掌握不全,分子晶体中不一定都有共价键(如:稀有气体形成的单原子的分子晶体中不存在共价键);对晶体的微观结构认识不清,错误地根据SiO2晶体的化学式判断每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合。答案:B二、非选择题(本题包括6小题,共52分)19.

14、(9分)回答下列问题:(1)元素的第一电离能:AlSi(填“”或“”)。(2)基态Mn2+的核外电子排布式为。(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如下图所示,呈现这种变化关系的原因是。(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有;配位键存在于原子之间(填原子的数字标号);m=(填数字)。硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有(填序号)。A.离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键解析:(1)同一周期元素自左向右第一电离能有增大趋势,故第一电离能AlSi。(2)M

15、n是25号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,故Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5。(3)硅烷形成的晶体是分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高。(4)由球棍模型可以看出,黑球为B原子,灰球为O原子,小灰球为H原子。2号B原子形成3个键,采取sp2杂化,4号B原子形成4个键,采取sp3杂化;4号B原子三个sp3杂化轨道与除5号外三个O原子形成键后还有一个空轨道,而5号O原子能提供孤对电子而形成配位键;由图示可以看出该结构可以表示为B4H4O9m-,其中B为+3价,O为-2价,H为+1价,根据化合价可知m=2。在晶体中Na+与X

16、m+之间为离子键,H2O分子间存在范德华力,而该阴离子能与水分子形成氢键。答案:(1)(2)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间作用力越强(4)sp2、sp34,5(或5,4)2ADE20.(8分)卤族元素包括F、Cl、Br等。(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是。(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为,该功能陶瓷的化学式为。(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为和。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有种。(4)若BCl3与XYn通过

17、B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是。解析:(1)F、Cl、Br的原子半径逐渐增大,元素的电负性逐渐减弱,a对。F元素的非金属性非常强,目前F元素无正化合价,b错。HF易形成分子间氢键,其沸点高于HCl、HBr,c错。F2、Cl2、Br2都形成分子晶体,且分子间作用力随相对分子质量的增大而增强,因此其熔点逐渐升高,d错。(2)B的原子半径大于N的原子半径,则晶胞结构示意图中代表B原子,代表N原子,根据晶胞结构,每个晶胞中含有B原子的个数为818+1=2个,含有N原子的个数为414+1=2个,B、N原子的个数比为11,则该功能陶瓷的化学式为BN。(3)杂化轨道

18、用于形成键和容纳孤对电子。BCl3分子中B原子形成3个键,无孤对电子,则B原子采取sp2杂化。NCl3中N原子形成3个键,且有1对孤对电子,则N原子采取sp3杂化。Be、B、N、O原子的最外层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p3、2s22p4,Be原子的2s轨道处于全充满的稳定状态,故其第一电离能大于B;N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,故其第一电离能大于O,因此元素的第一电离能介于B和N元素之间的第二周期的元素有Be、C、O 3种。(4)BCl3与XYn通过B原子和X原子间的配位键形成配合物,B原子只有空轨道,无孤对电子,因此形成配位键时,X原子提供孤对电子,B原子提供空轨

19、道。答案:(1)a(2)2BN(3)sp2sp33(4)X21.(8分)目前,全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于晶体;基态Ni原子的电子排布式为。(2)配合物分子内的作用力有(填编号)。A.氢键B.离子键C.共价键D.金属键E.配位键(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。如CH2CH2、CHCH、HCHO等,其中分子属于平面结构的有(填物质序号),预测HCHO分子的立体结构为形。(4)氢气是新型清洁能源,镧(La)和镍(Ni)的合金可做

20、储氢材料。该合金的晶胞如图所示,晶胞中心有一个镍原子,其他镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点上,该晶体的化学式为。解析:(1)易溶于有机溶剂,常温下为液体,是典型分子晶体的性质。Ni核外有28个电子,基态时电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2。(2)观察配合物的分子结构,可以看出分子内存在三种作用力:分子内氢键、共价键、配位键。(3)分子的空间构型与轨道的杂化方式有关。CH2CH2中碳原子采用sp2杂化,CHCH中碳原子采用sp1杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,HCHO分子中碳原子采用sp2杂化。采用sp1杂化的分子空间构型为直线形,采用sp2杂化的分子空间构型为平面

21、三角形。(4)LaNi合金晶胞属于立方晶胞。每个晶胞占有La原子的个数为818=1,Ni原子的个数为1+812=5,即合金的化学式为LaNi5或Ni5La。答案:(1)分子1s22s22p63s23p63d84s2或Ar3d84s2(2)ACE(3)平面三角(4)LaNi5或Ni5La22.(10分)海水中富含氯元素。(1)下列是部分金属元素的电离能:XYZ第一电离能/(kJmol-1)520.2495.8418.8已知X、Y、Z 的价层电子构型为ns1,则三种金属的氯化物(RCl)的熔点由低到高的顺序为。(2)RCl用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。R+中所有电子正好充满K、L、M

22、 三个电子层,它与Cl-形成的晶体结构如图所示。R的元素符号是,与同一个Cl-相连的 R+有个。(3)卤代烃在有机合成中作用巨大,烃基的结构对卤代烃的活性有很大的影响。CH3CH2Cl与碱溶液容易发生取代反应,而CH2CHCl与碱溶液不起作用,请从结构上解释其差异。(4)HCl和 HF结构相似,由于氢键的存在使两者性质上存在较大差异,请列举出由于氢键的影响导致的性质差异。解析:(1)已知X、Y、Z 的价层电子构型为ns1,说明三者在同一个主族,第一电离能逐渐减小,金属性逐渐增强,则原子半径逐渐增大,熔点、沸点逐渐减小;(2)R+中所有电子正好充满K、L、M 三个电子层,说明R的电子排布式为1s

23、22s22p63s23p63d104s1,是铜元素,从图中看出,一个R+与4个Cl-相连,同理与同一个Cl-相连的 R+有4个;(3)CH3CH2Cl中与Cl原子成键的C以sp3杂化,而CH2CHCl中与Cl原子成键的C以sp2杂化,电子云密度不同;CH3CH2Cl中的CCl键的键长比CH2CHCl中CCl键键长要长;CH2CHCl中的键对Cl的作用力比CH3CH2Cl中的键强;(4)氢键影响物质的物理性质。答案:(1) ZClYClXCl (2) Cu4(3) CH3CH2Cl中与Cl原子成键的C以sp3杂化,而CH2CHCl中与Cl原子成键的C以sp2杂化,电子云密度不同;CH3CH2Cl

24、中的CCl键的键长比CH2CHCl中CCl键键长要长;CH2CHCl中的键对Cl的作用力比CH3CH2Cl中的键强(4)HF沸点比HCl高;氢氟酸是弱酸,盐酸是强酸;实验测得HF相对分子质量偏大23.(9分)有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:它们位于三个不同短周期,核电荷数依次增大;A与E、B与F分别同主族;A、E分别都能与D按原子个数比11或21形成化合物;B、C分别都能与D按原子个数比11或12形成化合物。(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式、。(2)右图是A与D形成的一种化合物的晶体结构示意图,其中的虚线表示,与每个“构成粒子”相邻的粒子呈空间构型。A与D按原

25、子个数比11形成的化合物的化学式为,是(填“极性”或“非极性”)分子。解析:A与E、B与F分别同主族;A、E分别都能与D按原子个数比11或21形成化合物;B、C分别都能与D按原子个数比11或12形成化合物,且A、B、C、D、E、F六种元素核电荷数依次增大,并位于三个不同短周期,可推得:A为氢(H)元素,B为碳(C)元素,C为氮(N)元素,D为氧(O)元素,E为钠(Na)元素,F为硅(Si)元素。答案:(1)NaHCO3CH3COONa(或其他有机酸的盐)(2)氢键正四面体H2O2极性24.(8分)氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N晶体中氮以N3-存在,基态N3-的电子排布式为。(2)NN

26、的键能为942 kJmol-1,NN键的键能为247 kJmol-1,计算说明N2中的键比键稳定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH+和AlCl4-可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成,熔点低于100 ,其挥发性一般比有机溶剂(填“大”或“小”),可用作(填代号)。a.助燃剂b.“绿色”溶剂c.复合材料d.绝热材料(4)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是,与同一个N3-相连的X+有个。解析:(1)在Li3N晶体中,氮元素以N3-的形式稳定存在,故N3-的基态电子排布式为1s22s22p6。(2)NN中含有1个键,两个键,由氮氮单键和叁键的键能数据可知键键能大于键键能。(3)由题意知“离子液体”由阴阳离子组成,离子间存在较强的作用力,相互束缚,难以挥发,污染小,故可用作“绿色”溶剂。(4)由X+中电子正好充满K、L、M电子层,可知其为29号元素,即铜元素。由图中晶体结构可看出该晶体类似NaCl型,故与同一个N3-相连的X+有6个(分别处于N3-的前、后、左、右、上、下)。答案:(1)1s22s22p6(2)(3)小b(4)Cu6