高中化学 专题4 第一单元 课下30分钟演练 苏教版选修3

专题4第一单元课下30分钟演练苏教版选修3一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．(·四川高考)下列推论正确的是()A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3B．NHeq\o\al(＋,4)为正四面体结构，可推测PHeq\o\al(＋,4)也为正四面体结构C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子解析：本题考查物质结构的相关知识，通过演绎推理考查考生思维的严密性。选项A，由于NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3。选项B，PHeq\o\al(＋,4)与NHeq\o\al(＋,4)结构相似，为正四面体结构。选项C，SiO2是原子晶体。选项D，C3H8中3个C原子不在一条直线上，且C3H8为极性分子。答案：B2．[双选题](·海南高考)下列描述中正确的是()A．CS2为V形的极性分子B．ClOeq\o\al(－,3)的空间构型为平面三角形C．SF6中有6对完全相同的成键电子对D．SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均为sp3杂化解析：CS2与CO2结构相似，碳原子采取sp杂化，分子为直线形，所以A项错误；ClOeq\o\al(－,3)的价层电子对数为4，孤电子对数为1，所以是三角锥形，B项错误；SF6的价层电子对数为6，无孤电子对，呈正八面体结构，有6对完全相同的成键电子对；C项正确；SiF4和SOeq\o\al(2－,3)的价层电子对数为4，SiF4无孤电子对，所以为正四面体结构，SOeq\o\al(2－,3)含孤电子对，为三角锥形，但中心原子都是sp3杂化，D项正确。答案：CD3．用价层电对互斥模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是()A．SiH4为正四面体形B．CO2为直线形C．HCN为折线形(V形)D．PF3为三角锥形解析：A项中心原子价层电子对数n＝eq\f(4＋4,2)＝4，为正四面体，D项n＝eq\f(5＋3,2)＝4，由于孤电子对的排斥呈三角锥形，B项为直线形，C项也为直线形。答案：C4．下列叙述中正确的是()A．NH3分子中的氮原子处于3个氢原子所组成的三角形的中心B．CCl4分子中的碳原子处于4个氯原子所组成的正方形的中心C．H2O分子中的氧原子不处于2个氢原子所连成的直线的中点D．CO2分子中的碳原子不处于2个氧原子所连成的直线的中点解析：NH3分子呈三角锥形，分子中的氮原子处于3个氢原子所组成的三角锥形的顶点，A项不正确；CCl4分子呈正四面体形，分子中的碳原子处于4个氯原子所组成的正四面体的中心，B项不正确；H2O分子呈V形，分子中的氧原子不处于2个氢原子所连成的直线的中点，在V字的折点上，C项正确；CO2分子呈直线形，分子中的碳原子处于2个氧原子所连成的直线的中点，D项不正确。答案：C5．下列分子的立体构型，可以用sp杂化方式解释的是()A．HCl B．BeCl2C．PCl3 D．CCl4解析：A项只有两个原子，一定是直线型，C项呈三角锥形，D项为正四面体形，只有B项为直线形，是sp杂化。答案：B6．在乙烯分子中有5个σ键，一个π键，它们分别是(A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键解析：乙烯分子为平面分子，分子中每一个碳原子采取sp2杂化，3个sp2杂化轨道分别与2个氢原子和另一个C原子形成3个σ键，每个C原子未杂化的2p轨道“肩并肩”重叠形成π键。答案：A7．当一个碳原子所连四个不同原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是()解析：C项有两个手性碳，其余选项均只有1个。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(8分)指出下列分子或离子中的杂化轨道类型及分子或离子的空间构型。(1)HCN中的C：________，________。(2)SO3中的S：________，________。(3)ClOeq\o\al(－,4)中的Cl：________，________。(4)NH3中的N：________，________。解析：在HCN中，C原子价电子对数为2，发生sp杂化，空间构型为直线形。SO3中的S原子价电子对数为3，发生sp2杂化，空间构型为平面三角形；ClOeq\o\al(－,4)中的Cl原子价电子对数为4，发生sp3杂化，空间构型为正四面体形；NH3中的N原子价电子对数为4，发生sp3杂化，N原子上有1孤电子对，空间构型为三角锥形。答案：(1)sp直线形(2)sp2平面三角形(3)sp3正四面体形(4)sp3三角锥形9．(10分)(1)CNS－、NOeq\o\al(＋,2)具有相同的通式：AX2，它们的价电子总数都是16，因此它们的结构与由第2周期两元素组成的________分子的结构相同，微粒呈________形，中心原子都采取________杂化。(2)COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)等微粒具有相同的通式AX3，它们的价电子总数都是________，因此它们与由ⅥA族两元素组成的________分子的结构相同，呈________形，中心原子都采取________杂化。解析：互为等电子体应该满足的条件：在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同；在微粒的构成上，微粒所含电子数目相同；在微粒的结构上，微粒中原子的空间排列方式相同。(1)中CNS－、NOeq\o\al(＋,2)的原子个数都为3，N－、S的价电子数与O原子相同，均为6，N＋与C原子的价电子数相同，均为4，两者的价电子总数与CO2相同，都是16，所以CNS－、NOeq\o\al(＋,2)与CO2为等电子体。由于CO2中C原子采用sp杂化，形成直线形分子，所以CNS－、NOeq\o\al(＋,2)中心原子都采取sp杂化。(2)中COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)的原子个数都为4，C2－、N－的价电子数与S原子相同，均为6，所以COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)与SO3为等电子体，SO3采用sp2杂化形成平面三角形分子。答案：(1)CO2直线sp(2)24SO3平面三角sp210．(8分)氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。(1)氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为________。氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为________。(2)根据等电子原理，在1molOeq\o\al(2＋,2)中含有的π键数目为________。(3)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。Cr3＋基态核外电子排布式为________。[(4)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其晶体结构如右图所示，则该钙的氧化物的化学式为________。解析：(1)N原子中2p轨道半充满，因此第一电离能较大；OF2分子中心原子价电子数为n＝eq\f(6＋2,2)＝4，采用sp3杂化，孤电子对对成键电子对产生排斥，故其空间构型为V形。(2)Oeq\o\al(2＋,2)与N2互为等电子体，结构相似；[eq\o\al(·,·)OOeq\o\al(·,·)]2＋，故1molOeq\o\al(2＋,2)中含有2molπ键。(3)Cr基态原子有24个电子，失去3个电子后变为[Ar]3d3[来(4)Oeq\o\al(2＋,2)为一个整体，从晶胞结构中可计算出化学式为CaO2。答案：(1)F>N>OV形(2)2NA(3)1s22s22p63s23p63d3(4)CaO211．(13分)(·新课标全国卷)氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：请回答下列问题：(1)由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是________________________、__________________________；(2)基态B原子的电子排布式为____________；B和N相比，电负性较大的是____________，BN中B元素的化合价为__________；(3)在BF3分子中，F—B—F的键角是________，B原子的杂化轨道类型为________，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BFeq\o\al(－,4)的立体结构为________；(4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为________，层间作用力为________；(5)六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有________个氮原子、________个硼原子，立方氮化硼的密度是________g·cm－3(只要求列算式，不必计算出数值。阿伏加德罗常数为NA)。解析：(1)由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O3＋3CaF2＋3H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2BF3↑＋3CaSO4＋3H2O；B2O3与氨气在高温下反应即生成BN，方程式为B2O3＋2NH3eq\o(=,\s\up7(高温))2BN＋3H2O；(2)B的原子序数是5，所以基态B原子的电子排布式为1s22s22p1；B和N都属于第二周期，同周期自左向右电负性逐渐增大，所以B和N相比，电负性较大的是N，B最外层有3个电子，所以化合价是＋3价；(3)中心原子价电子对数为eq\f(1,2)(3＋3)＝3杂化轨道类型为sp2；所以BF3分子为平面正三角形结构，F—B—F的键角是120°，在BFeq\o\al(－,4)中中心原子的价电子对数eq\f(1,2)(3＋4＋1)＝4，所以BFeq\o\al(－,4)的结构为正四面体。(4)B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；而层与层之间靠分子间作用力结合。(5)描述晶体结构的基本单元叫做晶胞，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示。所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＋4＝8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。由于立方氮化硼的一个晶胞中含有4个N和4个B原子，其质量是eq\f(4,6.02×1023)×25g，立方体的体积是