高考经典题模拟系列试卷1(详答)-----人教版选修三物质结构.docx

高考经典题模拟系列试卷1(详答)-人教版选修三一、综合题（共5题；共50分）1、有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A+ 比B 少一个电子层，B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为 40%，且其核内质子数等于中子数R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A+ 与D2 离子数之比为2：1请回答下列问题： (1)A元素形成的晶体属于A2 密堆积型式，则其晶体内晶胞类型应属于_（填写“六方”、“面心立方”或“体心立方”） (2)B的价电子排布图为_，在CB3 分子中C元素原子的原子轨道发生的是_杂化 (3)C的氢化物的空间构型为_ (4)B元素的电负性_D元素的电负性（填“”、“”或“=”）；用一个化学方程式说明B、D两元素形成的单质的氧化性强弱：_ (5)如图所示是R形成的晶体的晶胞，设晶胞的棱长为 a cm试计算R晶体的密度为_（阿伏加德罗常数用 N A 表示） 2、原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29回答下列问题： (1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_，1mol Y2X2含有键的数目为_ 元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是_ (2)铁元素能形成多种配合物，如：Fe（CO）x基态Fe3+的M层电子排布式为_配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=_常温下呈液态，熔点为20.5，沸点为103，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于_（填晶体类型） (3)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如下图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为_ (4)下列有关的说法正确的是 A、第一电离能大小：SPSiB、电负性顺序：CNOFC、因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低D、SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线形，相同条件下SO2的溶解度更大E、分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高3、第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物 (1)H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为_ 下列叙述不正确的是_（填字母）A因为HCHO为极性分子，水也为极性分子，根据相似相溶原理，HCHO易溶于水BHCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化CC6H6分子中含有6个键和1个大键，C2H2是非极性分子DCO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低 (2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物 与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_六氰合亚铁离子Fe（CN）64中不存在_A共价键 B非极性键 C配位键 D键 E键写出一种与 CN互为等电子体的单质分子式_ (3)根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于_区 (4)一种AlFe合金的立体晶胞如图所示请据此回答下列问题： 确定该合金的化学式_若晶体的密度=g/cm3 ， 则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离（用含的代数式表示，不必化简）为_cm4、当前材料科学的发展方兴未艾B、N、Ti、Fe都是重要的材料元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用 (1)基态Fe2+的电子排布式为_；Ti原子核外共有_种运动状态不同的电子 (2)BF3分子与NH3分子的空间结构分别为_、_；BF3与NH3反应生成的BF3NH3分子中含有的化学键类型有_，在BF3NH3中B原子的杂化方式为_ (3)N和P同主族科学家目前合成了N4分子，该分子中NN键的键角为_；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途_（写出一种即可） (4)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成Cu（NH3）42+配离子已知NF3与NH3具有相同的空间构型，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是_ (5)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图1所示化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为_ (6)铁和氨气在640可发生置换反应，产物之一的晶胞结构如图2所示，写出该反应的化学方程式_若该晶体的密度是gcm3 ， 则两个最近的Fe原子间的距离为_cm（阿伏加德罗常数用NA表示） 5、氧族元素是指位于元素周期表第16列的元素，包括氧、硫、硒（Se）、碲（Te）、钋（Po）五种元素 请回答下列问题： (1)与氧同周期的相邻元素中，第一电离能由大到小的顺序为_ (2)臭鼬排放的臭气主要成分为3MBT（3甲基2丁烯硫醇，结构如图1） 1mol3MBT中含有键数目为_（NA为阿伏伽德罗常数的值）沸点：3MBT_（CH3）2C=CHCH2OH（填“高于”或“低于”），主要原因是_ (3)S有+4和+6两种价态的氧化物 下列关于气态SO3和SO2的说法中正确的是_（填选项字母）A中心原子的价层电子对数目相等B都是极性分子C中心原子的孤对电子数目相等D都含有极性键SO3分子的空间构型为_，与其互为等电子体的阴离子为_（举一例）将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图2，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是_ (4)元素X与硒同周期，X元素原子核外未成对电子数最多，X为_（填元素符号），X的基态原子的电子排布式为_ (5)单质钋是由_键形成的晶体；若已知Po的摩尔质量为Mgmol1 ， 原子半径为r pm，阿伏伽德罗常数的值为NA ， 则钋晶体的密度的表达式为_g/cm3 答案解析部分一、综合题1、【答案】（1）体心立方（2）；sp3（3）三角锥形（4）；H2S+Cl2=2HCl+S（5）g/cm3 【考点】元素电离能、电负性的含义及应用，原子结构与元素周期律的关系，晶胞的计算，原子轨道杂化方式及杂化类型判断 【解析】【解答】解：B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满，B为Cl元素；B离子为Cl离子，A+比B少一个电子层，A+为Na+离子；C原子的p轨道中有3个未成对电子，C原子的外围电子排布为ns2np3 ， 是第A族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，所以为N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，为第A族元素，最高价氧化物中含D的质量分数为 40%，可推知D的相对原子质量为32，其核内质子数等于中子数，所以质子数为16，D为S元素，A+是Na+离子，R是由Na+离子与D2离子以2：1形成的离子化合物，D2离子是S2离子，R是硫化钠（1）A2密堆积型式晶胞含有2个原子，所以Na元素形成的晶体内晶胞类型应属于体心立方， 故答案为：体心立方；（2）B离子为Cl离子，电子排布图为 ，CB3分子为NCl3分子，N原子有一对孤对电子，与Cl原子成3个键，杂化轨道数为1+3=4，所以为sp3杂化，故答案为： ；sp3 ；（3）C的氢化物为NH3 ， N原子采取sp3杂化，N原子有一对孤对电子，所以NH3为三角锥形，故答案为：三角锥形；（4）B为Cl元素，D为S元素，同周期，自左而右，电负性增强，所以电负性ClS利用“在氧化还原反应中，氧化剂氧化性大于氧化产物”原理，一般来说电负性越强，元素的非金属性越强，对应的单质的氧化性越强，如在H2S+Cl2=2HCl+S反应中，Cl2的氧化性大于O2的氧化性故答案为：；H2S+Cl2=2HCl+S；（5）A+是Na+离子，D2离子是S2离子，根据均摊法计算，晶胞含有S2离子个数8 +6 =4，含有A+是Na+离子8个，即一个晶胞含有4个硫化钠分子，所以密度为 = g/cm3 ， 故答案为： g/cm3 【分析】B原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道已充满，B为Cl元素；B离子为Cl离子，A+比B少一个电子层，A+为Na+离子；C原子的p轨道中有3个未成对电子，C原子的外围电子排布为ns2np3 ， 是第A族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，所以为N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，为第A族元素，最高价氧化物中含D的质量分数为 40%，可推知D的相对原子质量为32，其核内质子数等于中子数，所以质子数为16，D为S元素，A+是Na+离子，D2离子是S2离子，R是由Na+离子与S2离子以2：1形成的离子化合物，R是硫化钠 2、【答案】（1）sp杂化；3mol或36.021023个；N2O（2）3s23p63d5；5；分子晶体（3）立方体（4）BC 【考点】判断简单分子或离子的构型，晶胞的计算，原子轨道杂化方式及杂化类型判断 【解析】【解答】解：（1）X是元素周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，Z的核外电子排布式为1s22s22p3 ， 则Z为N元素；W的原子序数为29，则W为CuY2X2是为C2H2 ， 碳氢原子之间形成键，碳碳三键中含有一个键，所以每个碳原子含有2个键，采取sp杂化，一个乙炔分子中含有3个键，所以1mol Y2X2含有键3mol或36.021023个， 故答案为：sp杂化；3mol或36.021023个；CO2和N2O的原子个数相等、价电子数相等，所以是等电子体，故答案为：N2O；（2）Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ， 失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+ ， 基态Fe3+的M层电子排布式为3s23p63d5 ， 故答案为：3s23p63d5；Fe原子价电子数为8，CO为配体提供1对孤对电子，则8+2x=18，解得x=5；Fe（CO）x晶体的熔沸点比较低，易溶于非极性溶剂，应属于分子晶体，故答案为：5；分子晶体；（3）晶胞中白色球数目为8，黑色球数目为8 +6 =4，则白色球为钠离子、黑色球为氧离子，氧离子周围有8个钠离子，形成立方体结构；（4）A同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能大小：PSSi，故A错误；B同周期自左而右电负性增大，电负性顺序：CNOF，故B正确；CKCl、CaO均属于离子晶体，离子电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低，故C正确；DSO2分子中S原子孤电子对数= =1，价层电子对数=2+1=3，为V形结构，属于极性分子，水也是极性分子，相似相溶，二氧化硫的溶解性比二氧化碳的大，故D错误；E分子晶体中，分子间作用力越强，该分子晶体的熔沸点越高，与共价键的键能无关，故E错误故选：BC【分析】（1）X是元素周期表中原子半径最小的元素，则X为H元素；Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，Z的核外电子排布式为1s22s22p3 ， 则Z为N元素；W的原子序数为29，则W为Cu（2）Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2 ， 失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+；Fe原子价电子数为8，CO为配体提供1对孤对电子；Fe（CO）x晶体的熔沸点比较低，易溶于非极性溶剂，应属于分子晶体；（3）晶胞中白色球数目为8，黑色球数目为8 +6 =4，则白色球为钠离子、黑色球为氧离子，氧离子周围有8个钠离子，形成立方体结构；（4）A同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；B同周期自左而右电负性增大；CKCl、CaO均属于离子晶体，离子电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，熔点越高；DSO2分子中S原子孤电子对数= =1，价层电子对数=2+1=3，为V形结构；E分子晶体中，分子间作用力越强，该分子晶体的熔沸点越高，与共价键的键能无关 3、【答案】（1）HCNO；BC（2）具有孤对电子；B；N2（3）d（4）Fe2Al；【考点】元素电离能、电负性的含义及应用，配合物的成键情况，晶胞的计算 【解析】【解答】解：（1）非金属性越强，电负性越大，所以电负性大小顺序是HCNO，故答案为：HCNO；AHCHO为平面三角形，正负电荷重心不重合，为极性分子，水为极性分子，相似相溶，故A正确； BHCHO分子中的中心原子采用sp2杂化，而CO2是直线型结构，碳原子是sp杂化，故B错误；C苯分子中的碳碳键既不是碳碳单键，也不是碳碳双键，而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，还有6个CH键，故C错误；DCO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体，所以CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故D正确，故答案为：BC；（2）与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子为配体，应具备的结构特征是：具有孤对电子对，故答案为：具有孤对电子；六氰合亚铁离子Fe（CN）64中Fe2+与CN形成配位键，CN中存在CN三键，为极性共价键，三键中有1个键2个键，所以CN中共价键、配位键、键、键，分子中不存在非极性键，CN中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN等电子体的单质为N2 ， 故答案为：B；N2；（3）Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2 ， 钛位于第四周期第B族，电子最后填充d轨道，属于d区元素，故答案为：d；（4）根据晶胞的结构可知，含有的铁原子是8 +6 +12 +1=8铝在晶胞内部，所以含有4个铝原子，因此化学式为Fe2Al，故答案为：Fe2Al；晶胞质量为 g，设此合金中最近的两个Fe原子之间的距离为x，则晶胞棱长为2x，则 g=（2x）3g/cm3 ， 解得x= cm，故答案为： 【分析】（1）非金属性越强，电负性越大；AHCHO为平面三角形，正负电荷重心不重合，为极性分子，相似相溶；BCO2是直线型结构，碳原子是sp杂化；C苯分子中的碳碳键既不是碳碳单键，也不是碳碳双键，而是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，还有6个CH键；DCO2是分子晶体，二氧化硅是原子晶体；（2）配体中必需含有孤对电子，否则不能形成配位键；六氰合亚铁离子Fe（CN）64中Fe2+与CN形成配位键，CN中存在CN三键，为极性共价键，三键中有1个键2个键；电子数和原子数分别都相等的微粒互为等电子体（3）区的名称来自于按构造原理最后填入电子的能级名称，所以根据构造原理可知Ti属于d区；（4）根据晶胞的结构可知，含有的铁原子是8 +6 +12 +1=8铝在晶胞内部，所以含有4个铝原子，因此化学式为Fe2Al表示出晶胞质量，设此合金中最近的两个Fe原子之间的距离为x，则晶胞棱长为2x，根据m=V计算 4、【答案】（1）1S22S22P63S23P63d6或Ar3d6；22（2）平面正三角形；三角锥型；共价键、配位键；sp3（3）60；制造火箭推进剂或炸药（4）F的电负性比N大，NF成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键（5）化合物乙分子间存在氢键；NOC（6）8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2；【考点】原子核外电子排布，元素电离能、电负性的含义及应用，晶胞的计算，原子轨道杂化方式及杂化类型判断 【解析】【解答】解：（1）铁原子失去最外层4s能级2个电子，形成Fe2+ ， 核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6 ， Ti元素原子核外有22个电子，所以原子中运动状态不同的电子共有22种， 故答案为：1S22S22P63S23P63d6或Ar3d6；22；（2）NH3分子中氮原子含有孤电子对，BF3分子中B元素不含孤电子对，NH3中N原子含有3个键和1个孤电子对，所以NH3为三角锥构型；BF3中B原子含有3个键且不含孤电子对，所以BF3为平面三角形构型，BF3NH3分子中含有的化学键类型有共价键、配位键，在BF3NH3中B原子电子对数为 ，故杂化方式为sp3 ， 故答案为：平面正三角形；三角锥型；共价键、配位键；sp3；（3）N4分子中N原子形成3个键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，N原子采取sp3杂化，每个面为正三角形，NN 键的键角为60，N4分解后能产生N2并释放出大量能量，可以制造火箭推进剂或炸药，故答案为：60；制造火箭推进剂或炸药；（4）F的电负性大于N元素，NF3中NF成键电子对偏向于F原子，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子，所以NF3不易与Cu2+形成配离子，故答案为：F的电负性比N大，NF成键电子对偏向F，导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键；（5）氢键的存在导致物质熔沸点升高，乙中含有氢键、甲不含氢键，所以化合物乙熔沸点高于甲；能形成sp3杂化的原子有C、N、O元素，同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能NOC，故答案为：化合物乙分子间存在氢键；NOC；（6）该晶胞中铁原子个数=8 +6 =4，氮原子个数是1，所以氮化铁的化学式是Fe4N，铁和氨气在640可发生置换反应生成氢气和氮化铁，所以该反应方程式为：8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2 ， 一个晶胞中Fe原子数目为 ，N原子数目为1，晶胞棱长a= = ，则两个最近的Fe原子间的距离为 = 故答案为：8Fe+2NH3 2Fe4N+3H2； 【分析】（1）铁原子失去最外层4s能级2个电子，形成Fe2+；核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5 ， 电子不同运动状态不同；（2）NH3分子中氮原子含有孤电子对，BF3分子中B元素不含孤电子对，导致其空间构型不同；根据价层电子对互斥理论确定BF3的分子空间构型；（3）N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，N4分子中N原子形成3个键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，每个面为正三角形；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，可以制造火箭推进剂或炸药；（4）NF3中NF成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子；（5）氢键的存在导致物质熔沸点升高；同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；（6）铁和氨气在640可发生置换反应生成氢气和氮化铁，利用均摊法确定氮化铁的化学式，根据温度、反应物和生成物写出反应方程式；由晶胞体积V= 计算体积，继而计算正四面体的棱长，由正四面体的棱长计算最近的Fe原子间的距离 5、【答案】（1）FNO（2）15NA；低于；（CH3）2C=CHCH2OH分子间含有氢键，增强分子间作用力，使沸点升高（3）AD；平面三角形；NO3、CO32；sp3（4）Cr；1s22s22p63s23p63d54s1（5）金属；【考点】物质的结构与性质之间的关系，晶胞的计算 【解析】【解答】解：（1）与O同周期的相邻元素为N和F，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，其中N元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性较强，则第一电离能大小的顺序为：FNO， 故答案为：FNO；（2）每个单键中均有一个键，双键中含有1个键，一个3一甲基2丁烯硫醇分子中共有15个共价键，则1mol 3一MBT中含有链数目为15NA；（CH3）2C=CHCH2OH 分子间能够形成氢键，增强分子间作用力，使沸点升高，故3MBT的沸点低于（CH3）2C=CHCH2OH的，故答案为：15NA；低于；（CH3）2C=CHCH2OH 分子间含有氢键，增强分子间作用力，使沸点升高；（3）