蘇教版 化學 選修3 專題綜合檢測（三）

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111 專題綜合檢測(三) 一、選擇題(本題共包括15小題，每小題3分，共45分) 1．瑞典皇家科學院將2003年諾貝爾化學獎授予在水通道細胞膜(疏水性跨膜多肽類物質(zhì))研究方面作出開創(chuàng)性貢獻的兩位美國科學家。如圖顯示水分子通過膜通道的中部時水分子發(fā)生旋轉，從而破壞了水分子因氫鍵形成的網(wǎng)狀結構，阻止了質(zhì)子利用氫鍵網(wǎng)格跳躍前行的可能。下列關于水通道膜說法錯誤的是(　　) A．水分子和離子都能自由通過水通道膜 B．膜通道是一種特殊結構的蛋白質(zhì) C．上述題干中的“質(zhì)子”是指H＋ D．水通道膜廣泛存在于動植物和微生物中 解析：選A。由信息知水通道是多肽類蛋白質(zhì)；水分子不能自由通過水通道膜。 2．下列敘述正確的是(　　) A．共價化合物中原子都一定滿足最外層8電子結構 B．通過共價鍵形成的分子一定是共價化合物 C．共價化合物中可能含有離子鍵 D．微粒間通過共價鍵形成的晶體，具有很高的熔、沸點 解析：選D。A不正確，如HCl分子中的氫原子最外層只有2個電子；B不正確，有可能是單質(zhì)；C不正確，若含有離子鍵一定是離子晶體；D正確，微粒間通過共價鍵形成的晶體為原子晶體，原子晶體熔、沸點高。 3．(2011年河北承德高二五校聯(lián)考)下列說法中正確的是(　　) A．冰融化時，分子中H—O鍵發(fā)生斷裂 B．原子晶體中，共價鍵越強，熔點越高 C．分子晶體中，共價鍵鍵能越大，該分子晶體的熔、沸點一定越高 D．分子晶體中，分子間作用力越大，該物質(zhì)越穩(wěn)定 解析：選B。冰為分子晶體，融化時破壞的是分子間作用力，故A項錯誤。原子晶體熔點的高低取決于共價鍵的強弱，共價鍵越強，熔點越高，故B項正確。分子晶體熔、沸點高低取決于分子間作用力的大小，而共價鍵的強弱決定了分子的穩(wěn)定性，所以C、D項錯誤。 4．下列有關晶體的說法中，正確的是(　　) A．晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定 B．干冰晶體熔化只需克服分子間作用力 C．氫鍵具有方向性和飽和性，也屬于一種化學鍵 D．原子晶體中只存在極性共價鍵，不可能存在其他類型的化學鍵 解析：選B。分子間作用力的大小決定分子的物理性質(zhì)，而分子的穩(wěn)定性則取決于化學鍵的強弱，故A項錯誤；氫鍵雖然有方向性和飽和性，但它屬于分子間作用力，不是化學鍵，所以C項錯誤；D項中如晶體Si，均為非極性共價鍵，故錯誤。 5．氮化硼是一種新合成的結構材料，它是一種超硬、耐磨、耐高溫的物質(zhì)。下列各組物質(zhì)熔化時所克服的微粒間作用力與氮化硼熔化所克服的微粒間的作用力相同的是(　　) A．硝酸鈉和金剛石　　　　　 B．晶體硅和水晶 C．冰和干冰 D．苯和碘 解析：選B。由題干知，BN為原子晶體，熔化時克服的是共價鍵，因此，符合條件的必須也是熔化時破壞的是共價鍵，即為原子晶體，故B正確。 6．開發(fā)新材料是現(xiàn)代科技發(fā)展的方向之一。下列有關材料的說法正確的是(　　) A．氮化硅陶瓷是新型無機非金屬材料 B．C60屬于原子晶體，用于制造納米材料 C．纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料 D．單晶硅常用于制造光導纖維 解析：選A。B項，C60屬于分子晶體；C項，纖維素乙酸酯不是天然高分子材料；D項，二氧化硅常用于制造光導纖維。 7．(2011年廣東梅州高二階段性診斷考試)將SiCl4與過量的液氨反應可生成化合物Si(NH2)4。將該化合物在無氧條件下高溫灼燒，可得到氮化硅(Si3N4)固體，氮化硅是一種新型的耐高溫、耐磨材料，在工業(yè)上有廣泛的應用。則氮化硅所屬的晶體類型是(　　) A．原子晶體 B．分子晶體 C．離子晶體 D．金屬晶體 解析：選A。該物質(zhì)是一種耐高溫、耐磨材料，由此可以推出其固體硬度高，因此該物質(zhì)為原子晶體。 8．某晶體的一部分如下圖所示，這種晶體中A、B、C三種粒子數(shù)之比是(　　) A．3∶9∶4 B．1∶4∶2 C．2∶9∶4 D．3∶8∶4 解析：選B。這是個三棱柱結構，頂點占，水平棱上占，豎直棱上占，面上占，內(nèi)部占1。故A、B、C三種粒子數(shù)之比為(6)∶(6＋3)∶1＝1∶4∶2。 9．下列物質(zhì)的熔點均按由高到低的次序排列，其原因是由于鍵能由大到小排列的是(　　) A．鋁、鈉、干冰 B．金剛石、碳化硅、晶體硅 C．碘化氫、溴化氫、氯化氫 D．二氧化硅、二氧化碳、一氧化碳 解析：選B。分子晶體的熔點由分子間作用力決定，離子晶體、原子晶體、金屬晶體的熔點由鍵能決定，A、C、D三項中均有分子晶體，故選B。 10．下列有關物質(zhì)性質(zhì)、結構的表述均正確，且存在因果關系的是(　　) 表述Ⅰ 表述Ⅱ A 在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大 NaCl晶體中Cl－與Na＋間的作用力大于碘晶體中分子間的作用力 B 通常條件下，CH4分子比PbH4分子穩(wěn)定性高 Pb的原子半徑比C的大，Pb與H之間的鍵能比C與H間的小 C 在形成化合物時，同一主族元素的化合價相同 同一主族元素原子的最外層電子數(shù)相同 D P4O10、C6H12O6溶于水后均不導電 P4O10、C6H12O6均屬于共價化合物 解析：選B。A選項中，NaCl溶于水是離子晶體的特性，I2是非極性分子溶解度??；B選項中分子的穩(wěn)定性與鍵能有關，所以正確；C中形成化合物不一定是最高價或最低價化合物，所以不與最外層電子數(shù)呈因果關系；D選項P4O10溶于水生成電解質(zhì)，可以導電，C6H12O6溶于水不導電，故表述Ⅰ不正確，Ⅰ和Ⅱ不存在因果關系。 11．(2011年福建莆田高二質(zhì)檢)如圖是某無機化合物的二聚分子，該分子中A、B兩種元素都是第3周期的元素，分子中所有原子的最外層都達到8個電子的穩(wěn)定結構。下列說法不正確的是(　　) A．該化合物的化學式是Al2Cl6 B．該化合物是離子化合物，在熔融狀態(tài)下能導電 C．該化合物在固態(tài)時所形成的晶體是分子晶體 D．該化合物中不存在離子鍵，也不含有非極性共價鍵 解析：選B。由A、B元素都在第3周期，并且所有原子最外層電子都達到8個電子的穩(wěn)定結構，可知A為Cl，B為Al，故A正確；因是二聚分子，故其固態(tài)時形成分子晶體，B錯，C正確；該化合物中不含離子鍵，只含極性共價鍵，D正確。 12．有關晶體結構的敘述中，錯誤的是(　　) A．金剛石的網(wǎng)狀結構中，最小的環(huán)上有6個碳原子 B．在氯化鈉晶體中，每個氯離子周圍都緊鄰6個氯離子 C．在金屬銅的晶體中，由于存在自由電子，因此銅能導電 D．分子晶體熔化時，不破壞共價鍵；原子晶體熔化時，破壞共價鍵 解析：選B。觀察金剛石的網(wǎng)狀結構，找出最小的環(huán)為六元環(huán)。在氯化鈉晶體中。每個鈉離子周圍都緊鄰6個氯離子，每個氯離子周圍都緊鄰6個鈉離子；每個鈉離子周圍都緊鄰12個鈉離子，每個氯離子周圍都緊鄰12個氯離子。金屬導電原因是存在自由電子。分子晶體熔化時，僅分子間距離發(fā)生變化，分子沒有發(fā)生變化，故不破壞共價鍵，而原子晶體內(nèi)部原子之間彼此以共價鍵相連，熔化時破壞共價鍵。故只有B項錯誤。 13．下列關于晶體的說法一定正確的是(　　) A．分子晶體中都存在共價鍵 B．CaTiO3晶體中每個Ti4＋與12個O2－相緊鄰 C．SiO2晶體中每個硅原子與兩個氧原子以共價鍵相結合 D．金屬晶體的熔點都比分子晶體的熔點高 解析：選B。本題綜合考查晶體知識，主要涉及晶體價鍵組成、熔點比較及均攤法來求算晶體結構，要求考生熟練掌握概念，熟悉各種典型晶體結構、合理列舉事實，培養(yǎng)空間想象能力與分析能力。A項分子晶體中的稀有氣體僅以分子間作用力結合，無共價鍵存在；D項中金屬Hg常溫為液態(tài)，比I2、S的熔點低；B項選擇一個頂點的Ti4＋，則該立方體中與其緊鄰的O2－占3個，而面心上的O2－占，頂點的Ti4＋占，故其緊鄰的O2－個數(shù)為38＝12；C項中每個硅原子連接4個氧原子。 14．下列說法正確的是(　　) A．質(zhì)子數(shù)相同的微粒一定是同種元素的原子 B．任何晶體中若有陽離子，必有陰離子 C．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的熔點高 D．分子晶體中相對分子質(zhì)量大的熔、沸點一定比相對分子質(zhì)量小的高 解析：選C。質(zhì)子數(shù)相同的微粒可能為分子，如H2O與NH3，故A項不正確；金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子，B項不正確；C項中S的熔點比Hg高，C項正確；D項中N2的相對分子質(zhì)量大于H2O，但H2O的熔、沸點比N2高，因為分子晶體的熔、沸點不僅與其極性大小有關，還與氫鍵和范德華力有關。 15．(2011年浙江紹興高二檢測)下列數(shù)據(jù)是對應物質(zhì)的熔點表，有關的判斷正確的是(　　) Na2O Na AlF3 AlCl3 Al2O3 BCl3 CO2 SiO2 920 ℃ 97.8 ℃ 1291 ℃ 190 ℃ 2073 ℃ －107 ℃ －57 ℃ 1723 ℃ A.只要含有金屬陽離子的晶體就一定是離子晶體 B．在共價化合物分子中各原子都形成8電子結構 C．同族元素的氧化物不可能形成不同類型的晶體 D．金屬晶體的熔點不一定比分子晶體的高 解析：選D。本題通過學生思維的易混淆點考查學生思維的全面性。金屬晶體中含有金屬陽離子，但不屬于離子晶體，A錯；在含有氫原子的共價分子中氫原子形成2個電子的穩(wěn)定結構，B錯；CO2和SiO2分別屬于分子晶體和原子晶體，C錯誤；Na的熔點低于AlCl3，D正確。 二、非選擇題(本題包括5小題，共55分) 16．(9分)參考下列熔點數(shù)據(jù)來回答： 物質(zhì) NaF NaCl NaBr NaI NaCl KCl RbCl CsCl 熔點/℃ 995 801 755 651 801 776 715 646 物質(zhì) SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4 熔點/℃ －90.2 －70.4 5.2 100.5 －70.4 －49.4 －36.2 －15.0 (1)鈉的鹵化物從NaF到NaI及堿金屬的氯化物從NaCl到CsCl熔點逐漸________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)硅的鹵化物及ⅣA族中硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點依次________，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)鈉的鹵化物的熔點比相應的硅的鹵化物的熔點高得多，這與________有關，因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 故前者熔點比后者高得多。 解析：本題綜合考查了離子晶體和分子晶體的物理性質(zhì)及其影響因素。 由圖表可知，4個鈉的鹵化物熔點依次降低，它們的結構差異就在于陰離子的半徑大小，由F－→I－離子半徑依次增大，因此與陽離子間的核間距離依次增大，故作用力依次減弱，所以熔點逐漸降低，對于堿金屬的氯化物中，由Na＋→Cs＋離子半徑依次增大，與Cl－核間距離依次增大，故相互作用依次減弱，熔點依次降低；對于鹵化硅等，由于均為分子晶體，因此粒子間的作用力為范德華力，相對分子質(zhì)量大的范德華力大，熔點高。 答案：(1)降低　離子半徑F－＜Cl－＜Br－＜I－、Na＋＜K＋＜Rb＋＜Cs＋，由NaF→NaI、NaCl→CsCl中離子鍵逐漸減弱，熔點逐漸降低 (2)增大　由SiF4→SiI4、SiCl4→PbCl4各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大，熔點逐漸升高 (3)晶體類別　鈉的鹵化物為離子晶體，靠離子鍵作用，而硅的鹵化物為分子晶體，靠范德華力作用，離子鍵遠強于范德華力 17．(9分)生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生的能源。生物質(zhì)氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一。 (1)上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn原子的核外電子排布式________________。 (2)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛與新制Cu(OH)2懸濁液的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀。 ①甲醇的沸點比甲醛的高，其主要原因是_____________________________________。 ②在1個Cu2O晶胞中(結構如圖所示)，所包含的Cu原子數(shù)目為______。 解析：(2)①CH3OH中含有—OH，能形成氫鍵。②晶胞中含白球為：8＋1＝2(個)，黑球為4個，原子個數(shù)比為1∶2，則包含4個Cu原子，2個O原子。 答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2) (2)①甲醇分子之間形成氫鍵　②4 18．(11分)C和Si元素在化學中占有極其重要的地位。 (1)寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式____________。從電負性角度分析C、Si和O元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為____________________。 (2)SiC的晶體結構與晶體硅的相似，其中C原子的雜化方式為________，微粒間存在的作用力是________。 (3)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等，則M為________(填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料，其晶體結構與NaCl晶體相似，MO的熔點比CaO的高，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)C、Si為同一主族的元素，CO2和SiO2的化學式相似，但結構和性質(zhì)有很大不同。CO2中C與O原子間形成σ鍵和π鍵，SiO2中Si與O原子間不形成上述π鍵。從原子半徑大小的角度分析，為何C、O原子間能形成，而Si、O原子間不能形成上述π鍵________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2　O>C>Si (2)sp3　共價鍵 (3)Mg　Mg2＋半徑比Ca2＋小，MgO晶格能大 (4)C的原子半徑較小，C、O原子能充分接近，pp軌道肩并肩重疊程度較大，形成較穩(wěn)定的π鍵；Si的原子半徑較大，Si、O原子間距離較大，pp軌道肩并肩重疊程度較小，不能形成上述穩(wěn)定的π鍵 19．(12分)(2011年河北滄州高二檢測)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36號的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C屬同一主族，D和E屬同一周期，又知E是周期表中1～18列中的第7列元素。D的原子序數(shù)比E小5，D跟B可形成離子化合物其晶胞結構如圖。 請回答： (1)A元素的名稱是________； (2)B 的元素符號是______，C的元素符號是__________，B與A形成的化合物比C與A形成的化合物沸點高，其原因是______________________________________________； (3)E位于元素周期表中第________周期________族的元素，其元素名稱是________，它的＋2價離子的電子排布式為________________________________________________； (4)從圖中可以看出，D跟B形成的離子化合物的化學式為__________________；該離子化合物晶體的密度為a gcm－3，則晶胞的體積是____________________(只要求列出算式)。 解析：(1)從E在周期表中1～18列中的第7列可判斷E屬第4周期ⅦB族為錳元素，又由D、E同周期，所以D也在第4周期；由D的原子序數(shù)比E小5，可知D為鈣元素，又由圖中晶胞結構知D∶B＝1∶2，且B的原子序數(shù)在D的前面，B為F，C為Cl；A與其他4種元素既不在同一周期又不在同一主族，所以A為H。 (2)B與A的化合物為HF，C與A的化合物為HCl，由于HF分子間存在氫鍵，故沸點比HCl高。 (3)錳原子的核外電子排布為[Ar]3d54s2，形成＋2價離子時，失去2個電子，所以排布式為[Ar]3d5。 (4)ρ＝＝[(40＋38)gmol－1]4(6.021023 mol－1)V＝a gcm－3， V＝。 答案：(1)氫　(2)F　Cl　氟化氫分子間存在氫鍵，氯化氫分子間沒有氫鍵 (3)4　ⅦB　錳　1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 (4)CaF2　 20．(14分)X、Y、Z、W為按原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素，已知： ①X元素原子價電子排布式為ns2np2，且原子半徑是同族元素中最小的。 ②Y元素是地殼中含量最多的元素；W元素的電負性略小于Y元素，在W原子的電子排布中，p軌道上只有1個未成對電子。 ③Z元素的電離能數(shù)據(jù)見下表(kJmol－1)： I1 I2 I3 I4 … 496 4562 6912 9540 … 請回答： (1)Z2Y2的電子式為______________，含有的化學鍵類型為______________，Z2Y2為________晶體。 (2)X、Y、Z三種元素所形成的常見化合物的名稱為__________；XY2的結構式為__________，分子的立體構型為________。 (3)X、Y、Z、W四種元素所形成的單質(zhì)中，熔點最高、硬度最大的是________(填名稱)；晶體ZW的熔點比晶體XW4明顯高的原因是________________________________________。 (4)ZW晶體的結構示意圖如圖。已知：ρ(ZW)＝2.2 gcm－3 ，NA＝6.021023 mol－1，則ZW晶體中兩個最近的Z離子中心間的距離為________。 解析：由題意可知X、Y、Z、W分別為C、O、Na、Cl。 (1)Na2O2的電子式為：Na＋[]2－Na＋，含有離子鍵、非極性共價鍵，為離子晶體。 (2)C、O、Na三種元素所形成的常見化合物為碳酸鈉，CO2的結構式為：，為直線形分子。 (3)C、O、Na、Cl四種元素所形成的單質(zhì)中，原子晶體金剛石熔點最高、硬度最大；由于NaCl為離子晶體而CCl4為分子晶體，故NaCl晶體的熔點比CCl4晶體的熔點明顯高。 (4)ZW晶體為NaCl晶體，可選定題干圖示的一個晶胞來進行計算。利用“均攤法”可知一個晶胞含有的Na＋Cl－離子對數(shù)為4。一個晶胞的質(zhì)量：m(晶胞)＝4＝3.88710－22 g 一個晶胞的體積：V(晶胞)＝＝＝1.76710－22 cm3 設晶胞中兩個最近的Na＋中心間的距離為a，則(a)3＝V(晶胞)，解得a＝4.010－8 cm 故兩個最近的Na＋中心間的距離為4.010－8 cm。 答案：(1)Na＋[]2－Na＋　離子鍵、非極性共價鍵　離子 (2)碳酸鈉　　直線形 (3)金剛石　NaCl為離子晶體而CCl4為分子晶體 (4)4.010－8 cm 111