高中化学 综合质量评估 苏教版选修3.doc

综合质量评估专题15(90分钟100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)1.(2015太原高二检测)下列说法中正确的是()a.1s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动b.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多c.ns能级的原子轨道图可表示为d.3d3表示3d能级有3个轨道【解析】选c。3d3表示3d能级上有3个电子,原子轨道有5个,且电子排布为。【补偿训练】下列说法或有关化学用语的表达正确的是()a.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量b.基态铁原子的外围电子轨道表示式为c.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大d.根据原子核外电子排布的特点,cu在周期表中属于s区元素【解析】选b。原子中2p电子的能量小于3s电子,i1(o)h2onh3;则第3周期元素氢化物的稳定性顺序也是hclh2sph3b.a族元素氢化物沸点顺序是geh4sih4ch4;则a族元素氢化物沸点顺序也是ash3ph3nh3c.晶体中有阴离子,必有阳离子;则晶体中有阳离子,必有阴离子d.干冰(co2)是分子晶体,则sio2也是分子晶体【解析】选a。b项,a族中的nh3分子之间有氢键,沸点高于ash3;c项,金属晶体只有阳离子,没有阴离子;d项,sio2为原子晶体。5.下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释a氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p轨道半充满bco2为直线形分子co2分子中co之间的夹角为109.5c金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体dhf的沸点高于hclhf的相对分子质量小于hcl【解析】选a。氮原子核外电子排布为1s22s22p3,氧原子核外电子排布为1s22s22p4,由洪特规则特例,半充满更稳定,氮原子失电子难,第一电离能大于氧原子,a正确。因为co2中的co之间的夹角为180,故co2为直线形分子,b错误。石墨是混合型晶体,金刚石是原子晶体,石墨熔化时,除了断开cc之间键外,还需断开键,所以熔点高,c错误。hf之间由于形成氢键,所以沸点高,d错误。6.(2015镇江高二检测)下列判断正确的是()a.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出al的第一电离能比mg大b.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7c.晶体中一定存在化学键d.正四面体分子中键角可能是109.5或60【解析】选d。al的第一电离能比mg小,氟元素没有正化合价,稀有气体中没有化学键,ch4和p4分子中的键角分别为109.5和60。7.(2015宿迁高二检测)下列各组微粒中,都互为等电子体的是()a.co、no、nah、n2b.so2、no2+、n3-、cno-c.co32-、no3-、becl2d.sif4、sio44-、so42-、po43-【解析】选d。具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子互为等电子体。因此满足等电子体条件的为d项。8.下列各组微粒的空间构型相同的是()nh3和h2onh4+和h3o+nh3和h3o+o3和so2co2和becl2sio44-和so42-bf3和al2cl6a.全部 b.除以外c. d.【解析】选c。等电子体一般具有相同的空间构型。nh3和h3o+、o3和so2、sio44-和so42-互为等电子体,而co2和becl2均为直线形结构,故选。9.(2015郴州高二检测)下面有关晶体的叙述中,不正确的是()a.金刚石为网状结构,由共价键形成的碳原子环中,最小的环上有6个碳原子b.氯化钠晶体中,每个na+周围距离相等的na+共有12个c.干冰晶体中,每个co2分子周围紧邻12个co2分子d.金属铜属于六方最密堆积结构,金属镁属于面心立方最密堆积结构【解析】选d。氯化钠晶体中,每个na+周围距离相等的na+共有12个;金属铜属于面心立方最密堆积结构,金属镁属于六方最密堆积结构。10.(双选)(2015浙江高考节选)关于下列分子的说法不正确的是()a.既有键又有键b.oh键的极性强于ch键的极性c.是非极性分子d.该物质的分子之间不能形成氢键,但它可以与水分子形成氢键【解析】选c、d。分析结构简式可得:分子中含有碳碳双键,故既有键又有键,a项正确;氧原子的非金属性大于碳原子,故oh键的极性大于ch键,b项正确;该分子是极性分子,c项错误;该分子既可以形成分子间氢键,又可以形成分子内氢键,d项错误。11.下列关于晶体结构的描述正确的是()a.冰中存在极性键、非极性键、范德华力、氢键b.金属钾的晶胞空间利用率小于金属钋的晶胞空间利用率c.36 g金刚石晶体和36 g石墨晶体含有的cc键数目相同d.干冰的晶胞中co2数目和金属铜的晶胞中铜原子数目相同【解析】选d。冰中不存在非极性键,选项a不正确;金属钾是体心立方堆积,而钋是简单立方堆积,晶胞空间利用率是金属钾的大于钋的,选项b不正确;金刚石晶体中平均1个碳原子形成2个cc键,而石墨中平均1个碳原子形成1.5个cc键,所以选项c不正确;选项d正确,微粒数目都是4个。12.(2015常州高二检测)下列关于化学式为ticl(h2o)5cl2h2o的配合物的说法中正确的是()a.配位体是cl-和h2o,配位数是9b.中心离子是ti4+,配离子是ticl(h2o)52+c.内界和外界中的cl-的数目比是12d.加入足量agno3溶液,所有cl-均被完全沉淀【解析】选c。配合物ticl(h2o)5cl2h2o中配位体是cl-和h2o、配位数是6、中心离子是ti3+,1个cl-和5个h2o分子在内界、2个cl-和1个h2o分子在外界,内界的cl-不被沉淀。13.由短周期元素组成的中学常见无机物a、b、c、d、e、x存在如下图所示转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断不正确的是()a.若x是na2co3,c为含极性键的非极性分子,则a一定是氯气,且d和e不反应b.若a是单质,b和d的反应是oh-+hco3-h2o+co32-,则e一定能还原fe2o3c.若d为co,c能和e反应,则a一定为na2o2,其电子式是na+oo2-na+d.若d为白色沉淀,与a的摩尔质量相等,则x一定是铝盐【解析】选a。a项中满足条件的b既可为hcl,也可为hno3,故a既可为cl2,也可为no2。14.(2015南京高二检测)主族元素最外层电子构型为ns1的元素x与最外层电子构型为msm-1mpm+2的元素y形成化合物z,下列说法正确的是()z可表示为xy熔融状态的z一定导电z的水溶液用pt电极电解时,溶液的ph升高z的水溶液为中性a. b.c. d.【解析】选a。x为氢元素或碱金属元素,y最外层电子构型为3s23p5,是氯元素,所以,x和y形成的化合物z可表示为xy,它可能是hcl或nacl等。所以,熔化时hcl不导电,nacl能导电,不正确;当hcl或nacl溶液用惰性电极电解时,溶液的ph均升高,正确;当z为hcl时,溶液为酸性,若为nacl或kcl时才为中性,不正确。15.x、y、z、m、w为五种短周期元素。x、y、z是原子序数依次增大的同周期元素,且最外层电子数之和为15;x与z可形成xz2分子;y与m形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 gl-1;w的质子数是x、y、z、m四种元素质子数之和的12。下列说法正确的是()a.原子半径:wzyxmb.xz2、x2m2、w2z2均为直线形的共价化合物c.由x元素形成的单质不一定是原子晶体d.由x、y、z、m四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键【解析】选c。y与m形成的气态化合物的摩尔质量m=0.76 gl-122.4 lmol-1=17 gmol-1,结合x、y、z同周期且原子序数依次增大,且最外层电子数之和为15,则m为h,y为n;再根据x、z可形成xz2分子,知x为c,z为o;w的质子数为(1+6+7+8)12=11,则w为na。原子半径:nacnoh,a错;co2、c2h2均为直线形的共价化合物,但na2o2为离子化合物,b错;由碳元素形成的单质不一定是原子晶体,如石墨为混合型晶体,c60为分子晶体,c对;氨基酸是由c、n、o、h形成的化合物,但只含共价键,不含离子键,d错。二、非选择题(本题包括6小题,共55分)16.(9分)(2015江苏高考节选)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶2cr2o72-+3ch3ch2oh+16h+13h2o 4cr(h2o)63+3ch3cooh(1)cr3+基态核外电子排布式为_;配合物cr(h2o)63+中,与cr3+形成配位键的原子是(填元素符号)。(2)ch3cooh中c原子轨道杂化类型为_。(3)与h2o互为等电子体的一种阳离子为(填化学式);h2o与ch3ch2oh可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为_。【解析】(1)cr为24号元素,价电子为24-18=6,d轨道半满状态下较稳定,则cr的核外电子排布为ar3d54s1,失去电子时,先失最外层上的电子,所以cr3+的核外电子排布为ar3d3。h2o中的o含有孤电子对,所以o为配位原子。(2)甲基中碳为sp3杂化,羧基中的碳为sp2杂化。(3)h2o中o的价电子数与f+相等,所以h2o和h2f+互为等电子体。h2o与ch3ch2oh之间可以形成分子间氢键,故两者可以任意比例互溶。答案:(1)1s22s22p63s23p63d3或ar3d3o(2)sp3、sp2(3)h2f+h2o与ch3ch2oh之间可以形成氢键【补偿训练】设x、y、z代表三种元素。已知:x+和y-两种离子具有相同的电子层结构;z元素原子核内质子数比y元素原子核内质子数少9;y和z两种元素可以形成4核42个电子的-1价阴离子。据此,请填空:(1)y元素是,其原子的电子排布式为,z元素是,其原子的轨道表示式为。(2)由x、y、z三种元素所形成的含68个电子的盐类化合物的化学式是。【解析】依题意,假设y元素的原子序数为y,则z元素的原子序数为(y-9)。若以(ymzn)-表示由这两种元素所形成的4核42个电子的-1价阴离子,则有下列关系式成立:m+n=4my+n(y-9)+1=42y-得9n=4y-41,所以y=41+9n4。因n为整数,将其可能的取值1、2和3分别代入上式,经检验确定n=3,y=17。所以,y元素的原子序数为17,是氯(cl),而z元素的原子序数为17-9=8,是氧(o),进而可知元素x为钾(k),这三种元素所形成的含68个电子的盐的化学式为kclo4(所含电子数为19+17+48=68)。答案:(1)cl或氯1s22s22p63s23p5o或氧(2)kclo417.(9分)(2015苏州高二检测)a、b、c、d、e分别代表五种短周期元素,且原子序数依次增大,已知:b的最外层电子排布是ns2npn+1;c的p能级上未成对的电子比b少一个;d的二价阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构;e与d同周期且e在该周期中原子半径最小;b与a的单质能生成具有刺激性气味的气体。(1)b原子核外电子排布式为。(2)a与e化合时原子间以键相结合,d与c化合时原子间以键相结合。(3)写出a、c的单质直接化合形成的化合物与e单质反应的离子方程式:_。(4)a与b形成化合物时,中心原子采取杂化方式成键,其立体构型为,属于(填“极性”或“非极性”)分子。【解析】由b的最外层电子排布是ns2npn+1可推知,短周期中符合条件的为n:2s22p3,s:3s23p4,又因a、b、c、d、e五种元素原子序数依次增大,知b为n;c的p能级上未成对电子比b少一个,则c的最外层电子排布应为2s22p4,为氧元素;d的二价阳离子与c的阴离子具有相同的电子层结构,可知d为mg;e与d同周期且e在该周期中原子半径最小,e为cl;而与n2生成具有刺激性气味的气体的单质为h2,即a为h。答案:(1)1s22s22p3(2)共价离子(3)cl2+h2oh+cl-+hclo(4)sp3三角锥型极性18.(9分)(2015全国卷)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用形象化描述。在基态14c原子中,核外存在对自旋相反的电子。(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是_。(3)cs2分子中,共价键的类型有,c原子的杂化轨道类型是,写出两个与cs2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子。(4)co能与金属fe形成fe(co)5,该化合物的熔点为253 k,沸点为376 k,其固体属于晶体。(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:在石墨烯晶体中,每个c原子连接个六元环,每个六元环占有个c原子。在金刚石晶体中,c原子所连接的最小环也为六元环,每个c原子连接个六元环,六元环中最多有个c原子在同一平面。【解析】(1)电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化描述;碳原子的核外有6个电子,电子排布式为1s22s22p2,其中1s、2s上2对电子的自旋方向相反,而2p轨道的电子自旋方向相同;(2)在原子结构中,最外层电子小于4个的原子易失去电子,而碳原子的最外层是4个电子,且碳原子的半径较小,难以通过得或失电子达到稳定结构,所以通过共用电子对的方式,即形成共价键来达到稳定结构;(3)cs2分子中,c与s原子形成双键,每个双键都是含有1个键和1个键,分子空间构型为直线形,则含有的共价键类型为键和键;c原子的最外层形成2个键,无孤电子对,所以为sp杂化;o与s同主族,所以与cs2具有相同空间构型和键合形式的分子为co2;与二氧化碳互为等电子体的离子有scn-,所以scn-的空间构型和键合方式与cs2相同;(4)该化合物熔点为253 k,沸点为376 k,熔沸点较低,所以为分子晶体;(5)根据均摊法来计算。石墨烯晶体中,每个碳原子被3个六元环共有,每个六元环占有的碳原子数是61/3=2;每个碳原子形成4个共价键,每2个共价键即可形成1个六元环,则可形成6个六元环,每个共价键被2个六元环共用,所以一个碳原子可连接12个六元环;根据数学知识,3个碳原子可形成一个平面,而每个碳原子都可构成1个正四面体,所以六元环中最多有4个碳原子共面。答案:(1)电子云2(2)c有4个价电子且半径较小,难以通过得或失电子达到稳定结构(3)键和键spco2、scn-(或cos等)(4)分子(5)3212419.(9分)(2015邯郸高二检测)如图所示,有下列离子晶体的空间结构示意图:(1)以m代表阳离子,以n代表阴离子,写出各离子晶体的组成表达式:a:,b:,c:,d:。(2)已知fes2晶体(黄铁矿的主要成分)具有a的空间结构。fes2晶体中存在的化学键类型是_;若晶体结构a中相邻的阴、阳离子间的距离为acm,且用na代表阿伏加德罗常数,则fes2晶体的密度是gcm-3。【解析】(1)对于a,阴离子位于立方体的4个顶点,因此阴离子在该立方体内只有41/8=1/2(个);同理阳离子也只有1/2个,组成上为11,表达式为mn。对于b,阴离子在一个立方体内有41/2+21=4(个),阳离子在该立方体内有81/8+1=2(个),组成为mn2;对于c,阴离子在立方体内有1个,阳离子在立方体内有41/8=1/2(个),组成为mn2;对于d,阴离子在立方体内有1个,阳离子在立方体内有81/8=1(个),组成为mn。(2)fes2晶体中的化学键为离子键和非极性共价键(ss)。密度的求算依据=m/v,由立方体内阴、阳离子个数和摩尔质量可求出m,而由立方体的边长即阴、阳离子间的距离可求出立方体体积。所以=12(gcm-3)。答案:(1)mnmn2mn2mn(2)离子键、非极性共价键20.(9分)(2015资阳高二检测)研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:(1)c、si、n元素的电负性由大到小的顺序是。c60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是,原因是_。(2)a、b均为短周期金属元素,依据下表数据,写出b的基态原子的电子排布式:。电离能(kjmol-1)i1i2i3i4a9321 82115 39021 771b7381 4517 73310 540(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,为d0或d10排布时,无颜色,为d1d9排布时,有颜色。如co(h2o)62+显粉红色。据此判断,mn(h2o)62+(填“无”或“有”)颜色。(4)利用co可以合成化工原料cocl2、配合物fe(co)5等。cocl2分子的结构式为,中心原子采取杂化轨道方式。fe(co)5在一定条件下发生分解反应:fe(co)5(s)fe(s)+5co(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是_。(5)钾晶体晶胞结构如下图所示,距离最近的两个钾原子距离为acm,阿伏加德罗常数为na。钾原子核外运动状态不同的电子数是。钾晶体的密度是。【解析】(1)元素非金属性越强,电负性越大;金刚石是原子晶体,c60是分子晶体,熔沸点相差很大。(2)由表中数据知a、b均为+2价金属元素,a的第一电离能大于b的第一电离能,则活泼性a小于b,可推知b为镁元素。(3)mn是25号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,由题意知,mn(h2o)62+有颜色。(4)据c的成键特点可推知,cocl2的结构中c与o形成双键,与cl以单键相连,所以c为sp2杂化;该反应的实质是断裂配位键形成铁中的金属键。(5)原子的每个电子运动状态均不同;先计算该晶胞的体积,顶点原子与中心原子距离为a,则可计算出晶胞体积为8a3/33,由“均摊法”知该晶胞含有的钾原子数为81/8+1=2,由此可计算密度。答案:(1)ncsi金刚石金刚石为原子晶体,而c60为分子晶体(2)1s22s22p63s2(3)有(4)sp2金属键(5)1921.(10分)(2015全国卷)a、b、c、d为原子序数依次增大的四种元素,a2-和b+具有相同的电子构型;c、d为同周期元素,c核外电子总数是最外层电子数的3倍;d元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:(1)四种元素中电负性最大的是(填元素符号),其中c原子的核外电子排布式为_。(2)单质a有两种同素异形体,其中沸点高的是(填分子式),原因是_;a和b的氢化物所属的晶体类型分别为和。(3)c和d反应可生成组成比为13的化合物e,e的立体构型为,中心原子的杂化轨道类型为。(4)化合物d2a的立体构型为,中心原子的