2019-2020年高中化學 模塊綜合測試2 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中化學 模塊綜合測試2 新人教版選修3一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分。每小題只有一個選項符合題意)1.下列各項敘述中正確的是()A.電子層序數越大,s原子軌道的形狀相同,半徑越大B.在同一電子層上運動的電子,其自旋方向肯定不同C.鎂原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2時,釋放能量,由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài)D.雜化軌道可用于形成鍵、鍵或用于容納未參與成鍵的孤電子對解析:s原子軌道是球形的,電子層序數越大,其半徑越大,A項正確;根據洪特規(guī)則,對于基態(tài)原子,電子在同一能級的不同軌道上排布時,將盡可能分占不同的軌道并且自旋方向相同,B項錯誤;由于3s軌道的能量低于3p軌道的能量,基態(tài)鎂原子應是吸收能量,C項錯誤;雜化軌道成鍵能力更強,可用于形成鍵和容納未參與成鍵的孤電子對,不能形成鍵,D錯。答案:A2.下列原子的價電子排布中,對應第一電離能最大的是()A.ns2np1B.ns2np2C.ns2np3D.ns2np4解析:當原子軌道處于全滿、半滿時,具有的能量較低,原子比較穩(wěn)定,第一電離能較大。答案:C3.短周期Y元素的p軌道上有3個未成對電子,則該元素的最高價氧化物的水化物的化學式可能是()A.H3YO4B.H4YO4C.HYO2D.H2YO4解析:從電子排布可知Y元素為第A族元素,其最高化合價為+5價。A、B、C、D四個選項中Y的化合價分別為+5、+4、+3和+6價。答案:A4.下列分子中,含有兩個鍵的是()HCN(HCN)H2ON2H2O2C2H4C2H2A.B.C.D.解析:含有兩個鍵的分子一般要求有一個三鍵或兩個雙鍵。答案:C5.下列各原子中,彼此化學性質一定相似的是()A.原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布為1s22s2的Y原子B.原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C.2p軌道上有一個空軌道的X原子與3p軌道上只有一個空軌道的Y原子D.最外層都只有一個電子的X、Y原子解析:A中1s2結構的原子為He,1s22s2結構的原子為Be,兩者性質不同;B項X原子為Mg,Y原子N層上有2個電子的有多種元素,如第四周期中Ca、Fe等都符合,化學性質不一定相同;C項為同主族元素(C和Si),化學性質一定相似;D項最外層只有一個電子的A族元素可以,過渡族元素中也有很多最外層只有1個電子的,故性質不一定相同。答案:C6.O、S、As三種元素比較,正確的是()A.電負性OSAs,原子半徑OSAsB.電負性OSAs,原子半徑OSAs C.電負性OSSAsD.電負性OSAs,原子半徑OSAs解析:同主族元素的電負性從上到下逐漸減小,同周期元素的電負性從左到右逐漸增大,故電負性OSAs,元素的原子半徑同周期從左到右逐漸減小,同主族從上到下逐漸增大,原子半徑AsSO。答案:A7.下列說法正確的是()A.電離能大的元素,不易失電子,易得到電子,表現非金屬性B.電離能大的元素其電負性也大C.電負性最大的非金屬元素形成的含氧酸的酸性最強D.電離能最小的元素形成的氧化物的水化物的堿性最強解析:電離能是衡量原子失去電子的難易,電負性是衡量元素得到電子后對鍵合電子作用的大小,因此電離能大的元素,其電負性不一定大,如He電離能很大,它的電負性卻很小,因為它不易與外來電子鍵合,故A、B兩項均不正確;F電負性最大,但通常不能形成含氧酸,C項不正確;電離能小的元素其金屬性強,故其氧化物的水化物堿性也強,D項正確。答案:D8.下列曲線表示鹵族元素某種性質隨核電荷數的變化趨勢,正確的是()解析:元素非金屬性越強,其電負性也越大,F的電負性最強,A項正確;F元素無正價,B項錯誤;因HF分子之間可形成氫鍵,使其沸點升高,C項錯誤;隨核電荷數增加,F2、Cl2、Br2的熔點依次升高,D項錯誤。答案:A9.共價鍵、離子鍵和范德華力是粒子之間的三種作用力。下列晶體:Na2O2、SiO2、石墨、金剛石、NaCl、白磷中,至少含有兩種作用力的是()A.B.C.D.解析:過氧化鈉中有離子鍵和共價鍵;白磷中存在共價鍵和范德華力,石墨中存在共價鍵、金屬鍵和范德華力。答案:B10.下列化合物,按其晶體的熔點由高到低排列正確的是()A.SiO2CsClCBr4CF4B.SiO2CsClCF4CBr4C.CsClSiO2CBr4CF4D.CF4CBr4CsClSiO2解析:在比較晶體的熔點時,通常熔點的高低是:原子晶體離子晶體分子晶體,選項A中CBr4和CF4均屬于分子晶體且組成結構相似,其熔點的高低與相對分子質量有關,相對分子質量越大,熔點越高,選項A正確。答案:A11.下列對一些實驗事實的理論解釋正確的是()選項實驗事實理論解釋A氮原子的第一電離能大于氧原子氮原子2p能級半充滿BCO2為直線形分子CO2分子中之間的夾角為180C金剛石的熔點低于石墨金剛石是分子晶體,石墨是原子晶體DHF的沸點高于HClHF的相對分子質量小于HCl解析:選項B因果關系顛倒;選項C的理論解釋錯誤,原因是石墨中碳碳鍵鍵能大于金剛石中碳碳鍵鍵能;選項D的理論解釋錯誤,原因是HF分子間可以形成氫鍵。答案:A12.硫化羰(OCS)存在于許多種植物中,殺蟲效果顯著。它與CO2、CS2互為等電子體,已知CO鍵的鍵能為745 kJmol-1,有關硫化羰的說法正確的是()A.分子中有2個鍵和1個鍵B.可推測CS鍵的鍵能大于745 kJmol-1C.OCS中碳原子是采用sp2雜化方式成鍵的D.分解溫度CS2、OCS、CO2依次由低到高解析:OCS分子中有2個鍵和2個鍵;S半徑大些,可推測CS鍵的鍵能小于745 kJmol-1;OCS中碳原子是采用sp雜化方式成鍵的。答案:D13.自然界中的CaF2又稱螢石,是一種難溶于水的固體,屬于典型的離子晶體。下列實驗一定能說明CaF2是離子晶體的是()A.CaF2難溶于水,其水溶液的導電性極弱B.CaF2的熔點較高,硬度較大C.CaF2固體不導電,但在熔融狀態(tài)下可以導電D.CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小解析:難溶于水,其水溶液的導電性極弱,不能說明CaF2一定是離子晶體;熔點較高,硬度較大,也可能是原子晶體的性質,B不能說明CaF2一定是離子晶體;熔融狀態(tài)下可以導電,一定有自由移動的離子生成,C說明CaF2一定是離子晶體;CaF2在有機溶劑(如苯)中的溶解度極小,只能說明CaF2是極性分子,不能說明CaF2一定是離子晶體。答案:C14.根據表中給出物質的熔點數據(AlCl3沸點為260 ),判斷下列說法錯誤的是()晶體NaClMgOSiCl4AlCl3晶體硼熔點/8012 800-701802 500A.MgO中的離子鍵比NaCl中的離子鍵強B.SiCl4晶體是分子晶體C.AlCl3晶體是離子晶體D.晶體硼是原子晶體解析:根據表中各物質的熔點,判斷晶體類型。NaCl和MgO是離子化合物,形成離子晶體,故熔點越高,說明晶格能越大,離子鍵越強,A項正確;SiCl4是共價化合物,熔點較低,為分子晶體;硼為非金屬單質,熔點很高,是原子晶體,B、D項正確;AlCl3雖是由活潑金屬和活潑非金屬形成的化合物,但其晶體熔點較低,應屬于分子晶體。答案:C15.鋇在氧氣中燃燒時得到一種鋇的氧化物晶體,其結構如圖所示,下列有關說法正確的是()A.該晶體屬于離子晶體B.該晶體的化學式為Ba2O2C.該晶體晶胞結構與CsCl相似D.與每個Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有8個解析:該晶體由陰陽離子構成,故為離子晶體,A項正確;經計算可知該晶體的化學式為BaO2,B項錯誤;該晶體結構應與NaCl相似,C項錯誤;由圖知與每個Ba2+距離相等且最近的Ba2+共有12個,D項錯誤。答案:A16.在氣相中,關于BeF2和SF2的說法錯誤的是()A.BeF2分子中,中心原子Be的價層電子對數等于2,其空間排布為直線,成鍵電子對數也等于2B.BeF2分子的立體結構為直線形C.SF2分子中,中心原子S的價層電子對數等于4,其空間排布為四面體,成鍵電子對數等于2,沒有孤對電子D.在氣相中,BeF2是直線形而SF2是V形解析:SF2分子中,中心原子S的價層電子對數等于4,其VSEPR模型為四面體,成鍵電子對數等于2,另有兩對孤電子對,因此SF2分子的立體結構為V形。答案:C二、非選擇題(本題包括6小題,共52分)17.(8分)請回答下列問題:(1)N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數據如下:電離能I1I2I3I4Ia/(kJmol-1)5781 8172 74511 578則該元素是(填寫元素符號)。(2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是。Ge的最高價氯化物分子式是。該元素可能的性質或應用有。A.是一種活潑的金屬元素B.其電負性大于硫C.其單質可作為半導體材料D.其最高價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點(3)關于化合物,下列敘述正確的有。A.分子間可形成氫鍵B.分子中既有極性鍵又有非極性鍵C.分子中有7個鍵和1個鍵D.該分子在水中的溶解度大于2-丁烯(4)NaF的熔點B的熔點(填“”“=”或“兩者均為離子化合物,且陰陽離子電荷數均為1,但后者的離子半徑較大,離子鍵較弱,因此其熔點較低18.(7分)氮是地球上極為豐富的元素。(1)Li3N晶體中氮以N3-存在,基態(tài)N3-的電子排布式為。(2)NN的鍵能為942 kJmol-1,NN單鍵的鍵能為247 kJmol-1,計算說明N2中的鍵比鍵穩(wěn)定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH+和AlC可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成,熔點低于100 ,其揮發(fā)性一般比有機溶劑(填“大”或“小”),可用作(填代號)。A.助燃劑B.“綠色”溶劑C.復合材料D.絕熱材料(4)X+中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層,它與N3-形成的晶體結構如圖所示。X的元素符號是,與同一個N3-相連的X+有個。解析:(2)在NN中有一個鍵,2個鍵。鍵鍵能=347.5 kJmol-1,所以在NN中,鍵比鍵穩(wěn)定。(3)離子液體中的作用力是離子鍵,盡管微弱但強于氫鍵和分子間作用力,所以其揮發(fā)性就小,不會污染環(huán)境,是“綠色”溶劑。(4)X+所含電子=2+8+18=28,所以X為29號Cu元素。從圖上看少多,結合X3N知,為N3-,以頂角上的為中心,距離最近的X+有3個。構成一個完整的三維空間需8個這樣的立方體,則每個N3-周圍有X+:83=6個(棱上原子為4個晶胞所共用,所以每個原子在此晶胞中為份)。答案:(1)1s22s22p6(2)(3)小b(4)Cu619.(12分)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數為其內層電子數的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子?；卮鹣铝袉栴}:(1)b、c、d中第一電離能最大的是(填元素符號),e的價層電子軌道示意圖為。(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中,分子呈三角錐形,該分子的中心原子的雜化方式為;分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是(填化學式,寫出兩種)。(3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數為3的酸是;酸根呈三角錐結構的酸是。(填化學式)(4)e和c形成的一種離子化合物的晶體結構如圖1,則e離子的電荷為。(5)這5種元素形成的一種11型離子化合物中,陰離子呈四面體結構;陽離子呈軸向狹長的八面體結構(如圖2所示)。圖1圖2該化合物中,陰離子為,陽離子中存在的化學鍵類型有;該化合物加熱時首先失去的組分是,判斷理由是。解析:根據“a的核外電子總數與其周期數相同”可知a為H元素;根據“c的最外層電子數為其內層電子數的3倍”可知c為O元素;根據“b的價電子層中的未成對電子有3個”且原子序數:aS;由于N的2p軌道處于半充滿的較穩(wěn)定狀態(tài),故其第一電離能大于O,故N、O、S三種元素中,第一電離能最大的是N元素;Cu的價層電子軌道示意圖為。(2)H元素可以和N元素形成三角錐形分子NH3,在NH3中,中心原子N原子的雜化方式為sp3雜化;H元素與N元素形成的N2H4,H元素與O元素形成的H2O2,都是既含有極性鍵又含有非極性鍵的化合物。(3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子價層電子對數為3的是HNO2、HNO3;酸根呈三角錐結構的是H2SO3。(4)由圖1可知該晶體結構中Cu的個數為4,O的個數為8+1=2,化學式為Cu2O即Cu的化合價為+1價。(5)根據陰離子呈四面體結構可知陰離子是S;陽離子中存在的化學鍵有共價鍵和配位鍵;該化合物加熱時首先失去的組分是H2O;因為H2O與Cu2+形成的配位鍵比NH3與Cu2+形成的配位鍵弱。答案:(1)N(2)sp3H2O2、N2H4(3)HNO2、HNO3H2SO3(4)+1(5)S共價鍵和配位鍵H2OH2O與Cu2+的配位鍵比NH3與Cu2+的弱20.(8分)生物質能是一種潔凈、可再生能源。生物質氣(主要成分為CO、CO2、H2等)與H2混合,催化合成甲醇是生物質能利用的方法之一。(1)上述反應的催化劑含有Cu、Zn、Al等元素。寫出基態(tài)Zn的核外電子排布式。(2)根據等電子原理,寫出CO分子的結構式。(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛與新制Cu(OH)2的堿性溶液反應生成Cu2O沉淀。甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是;甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為。甲醛分子的空間構型是;1 mol甲醛分子中鍵的數目為。在1個Cu2O晶胞中(結構如圖所示),所包含的Cu原子數目為。(4)CaO與NaCl的晶胞同為面心立方結構,已知CaO晶體密度為a gcm-3表示阿伏加德羅常數,則CaO晶胞體積為 cm3。解析:(2)CO與N2是等電子體,等電子體具有相同的空間構型,C、O之間共用3對共用電子對。(3)CH3OH中含有OH,能形成氫鍵。甲醛結構為,平面三角形,C采取sp2雜化方式成鍵,結構中含有3個鍵,1個鍵。晶胞中含白球為8+1=2個,黑球為4個,原子個數比為12,則包含4個Cu,2個O。(4)NaCl晶體的結構如圖所示:。將其中的Na換為Ca,Cl換為O進行計算。選定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Ca2+O2-離子對數為4。一個晶胞的質量:m(晶胞)=4。一個晶胞的體積:V(晶胞)= cm3。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2(2)CO(3)甲醇分子之間形成氫鍵sp2雜化平面三角形3NA4(4)21.(7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,粒子間存在的作用力是。(3)氧化物MO的電子總數與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化學式相似,但結構和性質有很大不同。CO2中C與O原子間形成鍵和鍵,SiO2中Si與O原子間不形成上述鍵。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鍵:。解析:(1)C、Si和O的電負性大小順序為OCSi。(2)晶體硅中一個硅原子周圍與四個硅原子相連,呈正四面體結構,所以雜化方式是sp3雜化。(3)晶格能與所組成離子所帶電荷成正比,與離子半徑成反比,MgO與CaO的離子電荷數相同,Mg2+半徑比Ca2+小,MgO晶格能大,所以熔點高。答案:(1)1s22s22p63s23p2OCSi(2)sp3雜化共價鍵(3)MgMg2+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)定的鍵;而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)定的鍵22.(10分)X、Y、W、M、N五種元素分別位于周期表中三個緊鄰的周期,且原子序數逐漸增大,X和Y的氫化物都比同族元素氫化物的沸點高,但在同周期中卻不是最高的。W是同周期元素中離子半徑最小的元素。M原子的最外能層上有兩個運動狀態(tài)不同的電子。N是一種“太空金屬”,廣泛應用于航天、軍事等工業(yè)領域。請回答下列問題:(1)X、Y兩種元素的元素符號是、。X、Y可以形成一種共價化合物,其中兩種元素最外層電子數都達到8,則其分子的立體結構是;中心原子的雜化方式是。(2)X的氫化物易溶于水的原因是。(3)N的電子排布式是。(4)X和Y兩元素的第一電離能大小關系:小于(填元素符號)。(5)M與Y形成的化合物的晶體類型屬于;其晶胞如圖所示,其中M離子的配位數是。解析:鈦被譽為“太空金屬”,廣泛應用于航天、軍事等工業(yè)領域;W是第三周期的鋁元素;M的原子序數大于W,且最外能層上有兩個運動狀態(tài)不同的電子,則M為鈣元素。(1)N、O、F元素的氫化物分子間存在氫鍵,熔、沸點在同族元素的氫化物中最高,水的沸點在同周期的氫化物中也屬最高,故排除氧元素,可推知X為氮元素。Y為氟元素。X、Y形成的共價化合物NF3中兩種元素最外層電子數都達到8,分子的立體結構是三角錐形;中心原子的雜化方式為sp3雜化。(2)氨氣能與水反應;氨氣可以與水形成氫鍵;氨氣是極性分子,易溶于極性分子水。(3)鈦元素原子序數為22,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(4)氟元素得電子能力強于氮元素,第一電離能N小于F。(5)根據晶體結構得出,該化合物化學式為CaF2,屬于離子晶體,每個鈣離子周圍與之緊鄰等距的氟離子有8個,配位數為8。答案:(1)NF三角錐形sp3雜化(2)氨氣與水反應,氨氣可以與水形成氫鍵,氨氣是極性分子(3)1s22s22p63s23p63d24s2(4)NF(5)離子晶體8